JP5826087B2 - Transfer method and transfer apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、担持体表面に担持されたパターンまたは薄膜を基板に転写するための転写方法および転写装置に関し、特に、基板および担持体に形成されたアライメントマークを用いて両者の位置合わせを行う技術に関するものである。 The present invention relates to a transfer method and transfer device for transferring a pattern or thin film supported on a surface of a carrier to a substrate, and in particular, a technique for aligning both using an alignment mark formed on the substrate and the carrier. It is about.
基板表面にパターンまたは薄膜を形成する技術として、例えば、平板状の担持体(例えばガラス板)の表面に被転写物たるパターンまたは薄膜を一時的に担持させ、これを基板表面に密着させて被転写物を基板表面に転写するものがある。このような転写技術においては、被転写物を基板表面の所定位置に適正に転写するために担持体と基板との間の相対的な位置を合わせるアライメント処理が必要である。 As a technique for forming a pattern or a thin film on the surface of a substrate, for example, a pattern or a thin film as a transfer object is temporarily supported on the surface of a flat carrier (for example, a glass plate), and this is adhered to the surface of the substrate to be covered. Some transfer the transferred material to the substrate surface. In such a transfer technique, an alignment process for aligning the relative position between the carrier and the substrate is necessary in order to appropriately transfer the transfer object to a predetermined position on the substrate surface.
このような用途に利用可能なアライメント技術としては、例えば特許文献1に記載のものがある。この技術においては、貼り合わせるべき2つの基板それぞれの表面にアライメントマークを形成しておき、これらを撮像手段(例えばCCDカメラ)で撮像した画像に基づいてアライメント処理を行う。具体的には、両基板をアライメントマーク形成面同士が対向するように配置した状態で、透明な一方基板を介してアライメントマークの撮像を行う。そして、撮像された画像から検出される両アライメントマークの位置関係に基づいて、基板間の相対位置を調整する。この技術は2枚の基板を貼り合わせる際のアライメント処理に関するものであるが、一方基板を担持体に置き換えることで、被転写物を担持する担持体を基板の所定位置に重ね合わせて被転写物を転写する際の位置合わせにも好適に適用可能である。
As an alignment technique that can be used for such an application, for example, there is one disclosed in
このような転写技術においては、基板と担持体とを近接保持した状態で、つまり両者を当接させる前の状態でアライメント処理を行う必要がある。しかしながら、アライメント処理後に基板と担持体とを当接させるための両者の相対移動において位置ずれを生じるおそれがある。特にその位置ずれ量が、装置各部の経時変化や温湿度などの周囲環境の変動に伴って時間とともに変動することがあり、これにより基板へのパターンの転写位置が変動するという問題がある。しかしながら、このような問題およびそれを解決するための技術については、これまで提案されるに至っていない。 In such a transfer technique, it is necessary to perform the alignment process in a state where the substrate and the carrier are held close to each other, that is, in a state before they are brought into contact with each other. However, there is a possibility that a positional shift may occur in the relative movement between the substrate and the carrier for abutting after the alignment process. In particular, the amount of misalignment may vary with time with changes in the environment of each part of the apparatus and changes in the surrounding environment, such as temperature and humidity. This causes a problem that the transfer position of the pattern onto the substrate varies. However, such problems and techniques for solving them have not been proposed so far.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、担持体に担持された被転写物を基板に転写する技術において、基板への被転写物の転写位置が経時的に変化するのを防止し、基板の所定位置に被転写物を安定的に転写することのできる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in the technology for transferring the transfer object carried on the carrier to the substrate, the transfer position of the transfer object to the substrate is prevented from changing over time, It is an object of the present invention to provide a technique capable of stably transferring an object to be transferred to a predetermined position on a substrate.
この発明の一の態様は、被転写物としてのパターンまたは薄膜を、前記被転写物を担持する担持体から基板の所定位置に転写する転写方法であって、上記目的を達成するため、第1アライメントマークを表面に形成した前記基板と、前記被転写物および前記被転写物と同一材料で前記被転写物とともに形成した第2アライメントマークを表面に担持する前記担持体とを対向させた状態で近接保持する保持工程と、前記基板と前記担持体とを相対的に移動させて、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対位置を、予め定められた目標位置に調整するアライメント工程と、前記アライメント工程で位置が調整された前記基板と前記担持体とを当接させて、前記担持体表面の前記被転写物および前記第2アライメントマークを前記基板に転写する転写工程と、前記基板に転写された前記第2アライメントマークと前記第1アライメントマークとの相対位置を検出する転写位置検出工程と、前記転写位置検出工程の結果に基づいて、前記目標位置を更新設定する更新工程とを備えることを特徴としている。 One aspect of the present invention is a transfer method for transferring a pattern or a thin film as a transfer object from a carrier carrying the transfer object to a predetermined position on a substrate. In a state where the substrate on which the alignment mark is formed on the surface, and the carrier to carry the second alignment mark formed on the surface with the material to be transferred and the material to be transferred together with the material to be transferred are opposed to each other. A holding step of holding the substrate in proximity, an alignment step of adjusting the relative position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark to a predetermined target position by relatively moving the substrate and the carrier. The substrate whose position is adjusted in the alignment step and the carrier are brought into contact with each other, and the transferred object and the second alignment material on the surface of the carrier Based on the results of the transfer step for transferring the mark to the substrate, the transfer position detecting step for detecting the relative position between the second alignment mark transferred to the substrate and the first alignment mark, and the transfer position detecting step. And an update step for updating and setting the target position.
このように構成された発明では、基板と担持体とを近接保持した状態でアライメント工程を実行し、第1アライメントマークに対する第2アライメントマークの相対位置が所定の目標位置となるように、基板と担持体との位置を調整する。この目標位置は固定的に定められているのではなく、基板に転写された第2アライメントマークの第1アライメントマークに対する相対位置の検出結果に基づいて更新される。このように、転写後の第2アライメントマークの位置検出およびその結果に基づく目標値の更新を行うことにより、今回の転写工程における被転写物の転写位置の適正位置からのずれを検証し次回のアライメント工程にフィードバックすることができる。その結果、この発明では、基板への被転写物の転写位置が経時的に変化するのを防止し、基板の所定位置に被転写物を安定的に転写することが可能となる。 In the invention configured as described above, the alignment step is performed in a state where the substrate and the carrier are held close to each other, and the relative position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark is a predetermined target position. Adjust the position with the carrier. The target position is not fixedly determined, but is updated based on the detection result of the relative position of the second alignment mark transferred to the substrate with respect to the first alignment mark. In this way, by detecting the position of the second alignment mark after transfer and updating the target value based on the result, the deviation of the transfer position of the transfer object from the proper position in the current transfer process is verified. Feedback can be provided to the alignment process. As a result, according to the present invention, it is possible to prevent the transfer position of the transfer object onto the substrate from changing over time, and to transfer the transfer object stably to a predetermined position on the substrate.
この発明において、例えば、更新工程では、転写位置検出工程において検出された転写後の第1アライメントマークと第2アライメントマークとの間の位置ずれ量に対応する量だけ目標位置を変化させて該位置ずれをキャンセルするように構成することができる。こうすることで、次回の転写工程においては位置ずれが補正された転写を行うことができる。なお、ここでいう「第1アライメントマークと第2アライメントマークとの間の位置ずれ量」とは、単なる両者間の位置の違いを指すのではなく、第2アライメントマークが適正位置に転写された理想状態での両者の位置関係と、実状態における両者の位置関係との間のずれ量を指している。 In the present invention, for example, in the update step, the target position is changed by an amount corresponding to the amount of positional deviation between the first alignment mark and the second alignment mark after the transfer detected in the transfer position detection step. It can be configured to cancel the deviation. By doing so, it is possible to perform transfer in which the positional deviation is corrected in the next transfer process. Note that “the amount of misalignment between the first alignment mark and the second alignment mark” here does not simply indicate a difference in position between the two, but the second alignment mark is transferred to an appropriate position. It indicates the amount of deviation between the positional relationship between the two in the ideal state and the positional relationship between the two in the actual state.
また、更新工程による目標位置の更新については、例えば、転写位置検出工程において検出された転写後の第1アライメントマークと第2アライメントマークとの間の位置ずれ量が所定の閾値を超えたときに実行されるようにしてもよい。このように許容し得る範囲を超えた位置ずれについてのみ目標位置の更新を行うことで、基板への被転写物の転写位置を安定的に維持しつつ、転写処理を連続的に行う際のスループットの低下を抑えることができる。 Regarding the update of the target position by the update process, for example, when the amount of positional deviation between the first alignment mark and the second alignment mark after the transfer detected in the transfer position detection process exceeds a predetermined threshold value. It may be executed. By updating the target position only for misalignments that exceed the allowable range in this way, the throughput when continuously performing the transfer process while stably maintaining the transfer position of the transfer object to the substrate Can be suppressed.
また、アライメント工程および転写位置検出工程では、例えば、第1アライメントマークと第2アライメントマークとを同一視野内で撮像し、撮像された画像から第1アライメントマークおよび第2アライメントマークの位置検出を行うようにしてもよい。撮像画像に基づくことで精度よく、かつ短時間で第1および第2アライメントマークの位置を検出することができ、しかもこれらを同一視野内で撮像することにより、それらの相対位置を高精度に検出することが可能である。 In the alignment step and the transfer position detection step, for example, the first alignment mark and the second alignment mark are imaged in the same field of view, and the positions of the first alignment mark and the second alignment mark are detected from the captured image. You may do it. Based on the captured image, the positions of the first and second alignment marks can be detected with high accuracy and in a short time, and their relative positions can be detected with high accuracy by imaging them within the same field of view. Is possible.
この場合、例えば、第2アライメントマークの図形パターンが、第1アライメントマークを構成する図形パターンの一と重心位置を互いに一致させたときに第1アライメントマークの図形パターンの周囲を取り囲む環状の中空図形であり、転写工程では、第1アライメントマークの図形パターンと、第2アライメントマークの図形パターンとの重心位置を互いに一致させるようにしてもよい。このようにすると、基板の適正位置に転写された第2アライメントマークはその環内の中空部に第1アライメントマークの図形パターンを内包することとなるため、適正位置に転写されたか否かの判別および位置ずれ量の評価が容易となる。 In this case, for example, when the graphic pattern of the second alignment mark matches the position of the center of gravity with one of the graphic patterns constituting the first alignment mark, an annular hollow graphic surrounding the graphic pattern of the first alignment mark In the transfer step, the gravity center positions of the graphic pattern of the first alignment mark and the graphic pattern of the second alignment mark may be matched with each other. In this case, since the second alignment mark transferred to the appropriate position of the substrate includes the graphic pattern of the first alignment mark in the hollow portion in the ring, it is determined whether or not it has been transferred to the appropriate position. In addition, the positional deviation amount can be easily evaluated.
またこの場合、例えば、第1アライメントマークの図形パターンが中実図形であり、アライメント工程では担持体表面の第2アライメントマークにピントを合わせて撮像を行う一方、転写位置検出工程では、基板表面に転写された第2アライメントマークにピントを合わせて撮像を行うようにしてもよい。基板と担持体とが離間しているアライメント工程の時点では、担持体表面の第2アライメントマークにピントを合わせることで第2アライメントマークの高精度な位置検出が可能である一方、基板表面の第1アライメントマークには必ずしもピントが合わないため検出精度が低下する可能性がある。第1アライメントマークを中実図形により構成することで、ピントが合っていない画像からでも少なくとも重心位置を検出することは可能であるから、重心位置を合わせるという目的において実用上の問題は生じない。 In this case, for example, the graphic pattern of the first alignment mark is a solid figure, and in the alignment step, the second alignment mark on the surface of the carrier is focused and imaged, while in the transfer position detection step, the substrate surface is You may make it image by focusing on the transferred 2nd alignment mark. At the time of the alignment step in which the substrate and the carrier are separated from each other, the second alignment mark can be detected with high accuracy by focusing on the second alignment mark on the surface of the carrier, Since the one alignment mark is not necessarily in focus, the detection accuracy may be reduced. By configuring the first alignment mark with a solid figure, it is possible to detect at least the position of the center of gravity even from an image that is not in focus. Therefore, there is no practical problem for the purpose of matching the position of the center of gravity.
また、この発明の他の態様は、被転写物としてのパターンまたは薄膜を、前記被転写物を担持する担持体から基板の所定位置に転写する転写装置であって、上記目的を達成するため、第1アライメントマークを表面に形成した前記基板と、前記被転写物および前記被転写物と同一材料で前記被転写物とともに形成した第2アライメントマークを表面に担持する前記担持体とを対向させた状態で近接保持し、さらに前記担持体と前記基板とを当接させて前記被転写物および前記第2アライメントマークを前記担持体から前記基板に転写する転写手段と、前記転写手段により前記基板と前記担持体とが近接保持された状態における、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対的な目標位置を設定する目標位置設定手段と、前記基板と前記担持体とを相対的に移動させて、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対位置を前記目標位置に調整するアライメント手段と、前記基板に転写された前記第2アライメントマークと前記第1アライメントマークとの相対位置を検出する位置検出手段とを備え、前記目標位置設定手段は、前記位置検出手段による検出結果に基づいて前記目標位置を更新設定することを特徴としている。 Another aspect of the present invention is a transfer apparatus for transferring a pattern or a thin film as a transfer object from a carrier carrying the transfer object to a predetermined position on a substrate, in order to achieve the above object, The substrate having the first alignment mark formed on the surface thereof is opposed to the carrier to be transferred and the carrier carrying the second alignment mark formed on the surface with the material to be transferred and the same material as the material to be transferred. A transfer unit that holds the substrate and the substrate in contact with each other to transfer the object to be transferred and the second alignment mark from the carrier to the substrate; and A target position setting hand for setting a relative target position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark in a state where the carrier is held in proximity. And an alignment means for adjusting the relative position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark to the target position by relatively moving the substrate and the carrier, and the first transferred to the substrate. Position detection means for detecting a relative position between two alignment marks and the first alignment mark, and the target position setting means updates and sets the target position based on a detection result by the position detection means. It is said.
このように構成された発明では、上記した転写方法の発明と同様に、予め基板に形成されていた第1アライメントマークと基板に転写された第2アライメントマークとの位置検出結果に基づいて、アライメント手段が用いる目標位置が更新設定される。そのため、今回の転写処理における被転写物の転写位置の適正位置からのずれを次回のアライメント処理にフィードバックすることができる。その結果、この発明においても、基板への被転写物の転写位置が経時的に変化するのを防止し、基板の所定位置に被転写物を安定的に転写することが可能となる。 In the invention configured as described above, as in the transfer method invention described above, alignment is performed based on the position detection result between the first alignment mark previously formed on the substrate and the second alignment mark transferred to the substrate. The target position used by the means is updated and set. Therefore, the shift of the transfer position of the transfer object from the proper position in the current transfer process can be fed back to the next alignment process. As a result, also in this invention, it is possible to prevent the transfer position of the transfer object to the substrate from changing over time, and to transfer the transfer object to a predetermined position on the substrate stably.
この発明においても、第1アライメントマークおよび第2アライメントマークを同一視野内で撮像する撮像手段を設け、アライメント手段による第2アライメントマークの目標位置への調整、および、位置検出手段による第2アライメントマークと第1アライメントマークとの相対位置の検出を、撮像手段により撮像された画像に基づいて行うようにしてもよい。前記したように、同一視野内で撮像した撮像画像に基づく位置検出を行うことで、精度よく、かつ短時間で第1および第2アライメントマークの相対位置を検出することが可能である。また、第1アライメントマークと第2アライメントマークとを同一視野内で撮像することで、撮像手段の設置位置精度が検出結果に影響を及ぼすのを回避することができる。 Also in the present invention, there is provided imaging means for imaging the first alignment mark and the second alignment mark in the same field of view, the adjustment of the second alignment mark to the target position by the alignment means, and the second alignment mark by the position detection means The relative position between the first alignment mark and the first alignment mark may be detected based on the image captured by the imaging unit. As described above, it is possible to detect the relative positions of the first and second alignment marks with high accuracy and in a short time by performing position detection based on the captured image captured in the same visual field. In addition, by imaging the first alignment mark and the second alignment mark within the same field of view, it is possible to avoid the installation position accuracy of the imaging means from affecting the detection result.
ここで、位置検出手段は、例えば、転写手段により基板と担持体とが近接保持された状態と、第2アライメントマークが基板に転写された後とのそれぞれで撮像手段により撮像された画像のそれぞれに対し画像処理を行って、該画像のそれぞれから第1アライメントマークおよび第2アライメントマークの検出を行う一方、アライメント手段は、転写手段により基板と担持体とが近接保持された状態での画像に対する位置検出手段による検出結果に基づき、基板と担持体との相対移動を行うようにしてもよい。このようにすると、転写前のアライメントのための位置検出と転写後の検証のための位置検出とを、同一の撮像手段および位置検出手段によって行うことができ、装置構成を小型化・簡素化することができる。 Here, the position detection unit may be, for example, each of the images captured by the imaging unit in a state where the substrate and the carrier are held in proximity by the transfer unit and after the second alignment mark is transferred to the substrate. The image processing is performed on each of the images, and the first alignment mark and the second alignment mark are detected from each of the images. Based on the detection result by the position detection means, the relative movement between the substrate and the carrier may be performed. In this way, position detection for alignment before transfer and position detection for verification after transfer can be performed by the same imaging means and position detection means, and the apparatus configuration is reduced in size and simplified. be able to.
また例えば、担持体の互いに異なる位置に形成された複数の第2アライメントマークのそれぞれを個別に撮像する複数の撮像手段を備えるようにしてもよい。これにより、個々の撮像結果に基づく検出誤差を互いに補完して、基板への被転写物の転写位置をより高精度に調整することが可能となる。 Further, for example, a plurality of imaging means for individually imaging each of the plurality of second alignment marks formed at different positions on the carrier may be provided. Accordingly, detection errors based on individual imaging results can be complemented with each other, and the transfer position of the transfer object onto the substrate can be adjusted with higher accuracy.
また例えば、転写手段は、担持体の被転写物担持面とは反対側の主面に当接して担持体を保持する担持体保持部を有し、担持体保持部と担持体との間に陽圧を印加して、担持体を基板側に変位させて基板に当接させるようにしてもよい。このような構成では基板に対して担持体を均一に押圧して良好な転写性を得ることができるが、担持体の撓みに起因する位置ずれが生じ得る。またその位置ずれの程度は、基板や担持体、担持体保持部の伸縮等に起因して経時的に変動し得る。このような場合に本発明を適用することで、基板への被転写物の転写位置が経時的に変化するのを防止し、基板の所定位置に被転写物を安定的に転写することが可能となる。 Further, for example, the transfer means has a carrier holding part that holds the carrier by contacting the main surface of the carrier opposite to the transfer object carrying surface, and between the carrier holding part and the carrier. A positive pressure may be applied so that the carrier is displaced toward the substrate and brought into contact with the substrate. In such a configuration, the carrier can be uniformly pressed against the substrate to obtain good transferability, but a positional shift caused by the deflection of the carrier can occur. Further, the degree of the positional deviation may vary with time due to expansion and contraction of the substrate, the carrier, and the carrier holder. By applying the present invention in such a case, it is possible to prevent the transfer position of the transfer object to the substrate from changing over time and stably transfer the transfer object to a predetermined position on the substrate. It becomes.
この発明によれば、担持体から基板に転写された第2アライメントマークの位置検出結果に基づいて、アライメント時の第2アライメントマークの目標値を更新設定するので、基板への被転写物の転写位置が経時的に変化するのを防止し、基板の所定位置に被転写物を安定的に転写することができる。 According to the present invention, since the target value of the second alignment mark at the time of alignment is updated based on the position detection result of the second alignment mark transferred from the carrier to the substrate, the transferred object is transferred to the substrate. The position can be prevented from changing over time, and the transfer object can be stably transferred to a predetermined position on the substrate.
図1は、本発明にかかる転写装置を装備する印刷装置を示す概略斜視図であり、装置内部の構成を明示するために、装置カバーを外した状態で図示している。また、図2は図1に示す印刷装置の断面を模式的に示す図である。さらに、図3は図1の装置の電気的構成を示すブロック図である。この印刷装置100は、装置の左側面側より装置内部に搬入される版PPの下面に対して、装置の正面側より装置内部に搬入されるブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、版PPの下面に形成されたパターンによりブランケット上の塗布層をパターニングしてパターン層を形成する(パターニング処理)。また、印刷装置100は、装置の右側面側より装置内部に搬入される基板SBの下面に対して、パターニング処理されたブランケットの上面を密着させた後で剥離することで、そのブランケットに形成されたパターン層を基板SBの下面に転写する(転写処理)。なお、図1および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、版PPおよび基板SBの搬送方向を「X方向」とし、図1の右手側から左手側に向かう水平方向を「+X方向」と称し、逆方向を「−X方向」と称する。また、X方向と直交する水平方向のうち、装置の正面側を「+Y方向」と称するとともに、装置の背面側を「−Y方向」と称する。さらに、鉛直方向における上方向および下方向をそれぞれ「+Z方向」および「−Z方向」と称する。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a printing apparatus equipped with a transfer apparatus according to the present invention, in which the apparatus cover is removed in order to clearly show the internal configuration of the apparatus. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the printing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the apparatus shown in FIG. The
この印刷装置100では、石定盤1上に装置各部(搬送部2、上ステージ部3、アライメント部4、下ステージ部5、押さえ部7、プリアライメント部8、除電部9)が設けられており、制御部6が装置各部を制御する。
In this
搬送部2は版PPおよび基板SBをX方向に搬送する装置であり、次のように構成されている。この搬送部2では、石定盤1の上面の右後隅部および左隅部より2本のブラケット(図示省略)が立設されるとともに、両ブラケットの上端部を互いに連結するようにボールねじ機構21が左右方向、つまりX方向に延設されている。このボールねじ機構21においては、ボールねじ(図示省略)がX方向に延びており、その一方端には、シャトル水平駆動用のモータM21の回転軸(図示省略)が連結されている。また、ボールねじの中央部に対してボールねじブラケット(図示省略)が螺合されるとともに、それらのボールねじブラケットの(+Y)側面に対してX方向に延設されたシャトル保持プレート22が取り付けられている。
The
このシャトル保持プレート22の(+X)側端部に版用シャトル23Lが鉛直方向Zに昇降可能に設けられる一方、(−X)側端部に基板用シャトル23Rが鉛直方向Zに昇降可能に設けられている。これらのシャトル23L、23Rは、ハンドの回転機構を除き、同一構成を有しているため、ここでは、版用シャトル23Lの構成を説明し、基板用シャトル23Rについては同一符号または相当符号を付して構成説明を省略する。
A
シャトル23Lは、X方向に版PPの幅サイズ(X方向サイズ)と同程度、あるいは若干長く延びる昇降プレート231と、昇降プレート231の(+X)側端部および(−X)側端部からそれぞれ前側、つまり(+Y)側に延設された2つの版用ハンド232、232とを有している。昇降プレート231はボールねじ機構(図示省略)を介してシャトル保持プレート22の(+X)側端部に昇降可能に取り付けられている。すなわち、シャトル保持プレート22の(+X)側端部に対し、ボールねじ機構が鉛直方向Zに延設されている。このボールねじ機構の下端には、版用シャトル昇降モータM22L(図3)に回転軸(図示省略)が連結されている。また、ボールねじ機構に対してボールねじブラケット(図示省略)が螺合されるとともに、そのボールねじブラケットの(+Y)側面に対して昇降プレート231が取り付けられている。このため、制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じて版用シャトル昇降モータM22Lが作動することで、昇降プレート231が鉛直方向Zに昇降駆動される。
The
各ハンド232、232の前後サイズ(Y方向サイズ)は版PPの長さサイズ(Y方向サイズ)よりも長く、各ハンド232、232の先端側(+Y側)で版PPを保持可能となっている。
The front-rear size (Y-direction size) of each
また、こうして版用ハンド232、232で版PPが保持されたことを検知するために、昇降プレート231の中央部から(+Y)側にセンサブラケットを介して版検知用のセンサ(図示省略)が取り付けられている。このため、両ハンド232上に版PPが載置されると、センサが版PPの後端部、つまり(−Y)側端部を検知し、検知信号を制御部6に出力する。
In order to detect that the plate PP is held by the plate hands 232 and 232 in this way, a plate detection sensor (not shown) is provided from the center of the elevating
さらに、各版用ハンド232、232はベアリングを介して昇降プレート231に取り付けられ、前後方向(Y方向)に延びる回転軸を回転中心として回転自在となっている。また、昇降プレート231のX方向両端には、回転アクチュエータRA2、RA2(図3)が取り付けられている。これらの回転アクチュエータRA2、RA2は加圧エアーを駆動源として動作するものであり、加圧エアーの供給経路に介挿されたバルブの開閉により180゜単位で回転可能となっている。このため、制御部6のバルブ制御部64による上記バルブの開閉を制御することで、版用ハンド232、232の一方主面が上方に向いてパターニング前の版PPを扱うのに適したハンド姿勢(以下「未使用姿勢」という)と、他方主面が上方を向いてパターニング後の版PPを扱うのに適したハンド姿勢(以下「使用済姿勢」という)との間で、ハンド姿勢を切替え可能となっている。このようにハンド姿勢の切替え機構を有している点が、版用シャトル23Lが基板用シャトル23Rと唯一相違する点である。
Further, the plate hands 232 and 232 are attached to the elevating
次に、シャトル保持プレート22に対する版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rの取り付け位置について説明する。この実施形態では、図2に示すように、版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rは、版PPや基板SBの幅サイズ(なお実施形態では、版PPと基板SBの幅サイズは同一である)よりも長い間隔だけX方向に離間してシャトル保持プレート22に取り付けられている。そして、シャトル水平駆動モータM21の回転軸を所定方向に回転させると、両シャトル23L、23Rは上記離間距離を保ったままX方向に移動する。例えば図2では、符号XP23が上ステージ部3の直下位置を示しており、シャトル23L、23Rは、位置XP23からそれぞれ(+X)方向および(−X)方向に等距離(この距離を「ステップ移動単位」という)だけ離れた位置XP22、XP24に位置している。なお、本実施形態では、図2に示す状態を「中間位置状態」と称する。
Next, attachment positions of the
また、この中間位置状態からシャトル水平駆動モータM21の回転軸を所定方向に回転させてシャトル保持プレート22をステップ移動単位だけ(+X)方向に移動させると、基板用シャトル23Rが(+X)方向に移動して上ステージ部3の直下位置XP23まで移動して位置決めされる。このとき、版用シャトル23Lも一体的に(+X)方向に移動し、印刷装置100の(+X)方向側に配置される版洗浄装置(図示省略)に近接した位置XP21に位置決めされる。
Further, when the rotary shaft of the shuttle horizontal drive motor M21 is rotated in a predetermined direction from this intermediate position state and the
逆に、シャトル水平駆動モータM21の回転軸を所定方向と逆の方向に回転させてシャトル保持プレート22をステップ移動単位だけ(−X)方向に移動させると、版用シャトル23Lが中間位置状態から(−X)方向に移動して上ステージ部3の直下位置XP23まで移動して位置決めされる。このとき、基板用シャトル23Rも一体的に(−X)方向に移動し、印刷装置100の(−X)方向側に配置される基板洗浄装置(図示省略)に近接した位置XP25に位置決めされる。このように、本明細書では、X方向におけるシャトル位置として5つの位置XP21〜XP25が規定されている。つまり、版受渡し位置XP21は、版用シャトル23Lが位置決めされる3つの位置XP21〜XP23のうち最も版洗浄装置に近接位置であり、版洗浄装置との間で版PPの搬入出が行われるX方向位置を意味している。基板受渡し位置XP25は、基板用シャトル23Rが位置決めされる3つの位置XP23〜XP25のうち最も基板洗浄装置に近接位置であり、基板洗浄装置との間で基板SBの搬入出が行われるX方向位置を意味している。また、位置XP23は上ステージ部3の吸着プレート34が鉛直方向Zに移動して版PPや基板SBを吸着保持するX方向位置を意味しており、版用シャトル23LがX方向位置XP23に位置している際には、当該位置XP23を「版吸着位置XP23」と称する一方、基板用シャトル23RがX方向位置XP23に位置している際には、当該位置XP23を「基板吸着位置XP23」と称する。また、このようにシャトル23L、23Rにより版PPや基板SBを搬送する鉛直方向Zでの位置、つまり高さ位置を「搬送位置」と称する。
Conversely, when the rotary shaft of the shuttle horizontal drive motor M21 is rotated in the direction opposite to the predetermined direction and the
また、本実施形態では、パターニング時での版PPとブランケットとのギャップ量、ならびに転写時での基板SBとブランケットとのギャップ量を正確に制御するため、版PPおよび基板SBの厚みを計測する必要がある。そこで、版厚み計測センサSN22および基板厚み計測センサSN23が設けられている。なお、本実施形態では、両センサSN22、23として、投光部と受光部とを有する反射タイプの光学センサを用いているが、これ以外のセンサを用いてもよい。 In the present embodiment, the thickness of the plate PP and the substrate SB is measured in order to accurately control the gap amount between the plate PP and the blanket during patterning and the gap amount between the substrate SB and the blanket during transfer. There is a need. Therefore, a plate thickness measurement sensor SN22 and a substrate thickness measurement sensor SN23 are provided. In the present embodiment, a reflection type optical sensor having a light projecting part and a light receiving part is used as both sensors SN22 and SN23, but other sensors may be used.
位置XP23では、上ステージ部3が配置されている。この上ステージ部3では、鉛直方向Zに延設されたボールねじ機構31が固定されており、そのボールねじ機構31の上端部には、第1ステージ昇降モータM31の回転軸(図示省略)が連結されるとともに、ボールねじ機構31に対してボールねじブラケット(図示省略)が螺合している。このボールねじブラケットには、支持フレーム32が固定されており、ボールねじブラケットと一体的に鉛直方向Zに昇降可能となっている。さらに、当該支持フレーム32のフレーム面で、別のボールねじ機構(図示省略)が支持されている。このボールねじ機構には、上記ボールねじ機構31のボールねじよりも狭ピッチのボールねじが設けられ、その上端部には、第2ステージ昇降モータM32(図3)の回転軸(図示省略)が連結されるとともに、中央部にはボールねじブラケットが螺合している。
At the position XP23, the
このボールねじブラケットには、ステージホルダ33が取り付けられている。また、ステージホルダ33の下面には、例えばアルミニウム合金などの金属製の吸着プレート34が取り付けられている。したがって、制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じてステージ昇降モータM31、M32が作動することで、吸着プレート34が鉛直方向Zに昇降移動させられる。また、本実施形態では、異なるピッチを有するボールねじ機構を組み合わせ、第1ステージ昇降モータM31を作動させることで比較的広いピッチで吸着プレート34を昇降させる、つまり吸着プレート34を高速移動させることができるとともに、第2ステージ昇降モータM32を作動させることで比較的狭いピッチで吸着プレート34を昇降させる、つまり吸着プレート34を精密に位置決めすることができる。
A
この吸着プレート34の下面、つまり版PPや基板SBを吸着保持する吸着面に吸着機構が設けられ、負圧供給経路を介して負圧供給源に接続されている。そして、制御部6のバルブ制御部64からの開閉指令に応じて吸着機構と繋がる吸着バルブV31(図3)を開閉制御することで吸着機構による版PPや基板SBの吸着が可能となる。なお、本実施形態では、上記した吸着機構および後述するようにブランケットを吸着保持する吸着機構は、負圧供給源として工場の用力を用いているが、装置100が真空ポンプなどの負圧供給部を装備し、当該負圧供給部から吸着機構に負圧を供給するように構成してもよい。
A suction mechanism is provided on the lower surface of the
このように構成された上ステージ部3では、搬送部2の版用シャトル23Lによって版が図1の左手側から搬送空間を介して上ステージ部3の直下の版吸着位置XP23に搬送された後、上ステージ部3の吸着プレート34が下降して版PPを吸着保持する。逆に、版用シャトル23Lが上ステージ部3の直下位置に位置した状態で版PPを吸着した吸着プレート34が吸着を解除すると、版PPが搬送部2に移載される。こうして、搬送部2と上ステージ部3との間で、版の受渡しが行われる。
In the
また、基板SBについても版PPと同様にして上ステージ部3に保持される。すなわち、搬送部2の基板用シャトル23Rによって基板SBが図1の右手側から搬送空間を介して上ステージ部3の直下位置に搬送された後、上ステージ部3の吸着プレート34が下降して基板SBを吸着保持する。逆に、基板用シャトル23Rが上ステージ部3の直下位置に位置した状態で基板SBを吸着した上ステージ部3の吸着プレート34が吸着を解除すると、基板SBが搬送部2に移載される。こうして、搬送部2と上ステージ部3との間で、基板SBの受渡しが行われる。
Further, the substrate SB is also held by the
上ステージ部3の鉛直方向の下方(以下「鉛直下方」あるいは「(−Z)方向」という)では、石定盤1の上面にアライメント部4が配置されている。このアライメント部4では、支持プレート41が、図1に示すように、石定盤1の凹部を跨ぐように水平姿勢で配置され、石定盤1の上面に固定されている。また、この支持プレート41の上面にアライメントステージ42が固定されている。そして、アライメント部4のアライメントステージ42上に下ステージ部5が載置されて下ステージ部5の上面が上ステージ部3の吸着プレート34と対向している。この下ステージ部5の上面はブランケットBLを吸着保持可能となっており、制御部6がアライメントステージ42を制御することで下ステージ部5上のブランケットBLを高精度に位置決め可能となっている。
Below the
アライメントステージ42は、支持プレート41上に固定されるステージベース421と、ステージベース421の鉛直上方に配置されて下ステージ部5を支持するステージトップ422とを有している。これらステージベース421およびステージトップ422はいずれも中央部に開口を有する額縁形状を有している。また、これらステージベース421およびステージトップ422の間には、鉛直方向Zに延びる回転軸を回転中心とする回転方向、X方向およびY方向の3自由度を有する、例えばクロスローラベアリング等の支持機構423がステージトップ422の各角部近傍に配置されている。また、各支持機構423に対してボールねじ機構(図示省略)が設けられるとともに、各ボールねじ機構にステージ駆動モータM41(図3)が取り付けられている。そして、制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じて各ステージ駆動モータM41を作動させることで、アライメントステージ42の中央部に比較的大きな空間を設けながら、ステージトップ422を水平面内で移動させるとともに、鉛直軸を回転中心として回転させて下ステージ部5の吸着プレート51を位置決め可能となっている。なお、本実施形態において中空空間を有するアライメントステージ42を用いた理由のひとつは、下ステージ部5の上面に保持されるブランケットBLおよび上ステージ部3の下面に保持される基板SBに形成されるアライメントマークを撮像部43により撮像するためである。
The
下ステージ部5は、吸着プレート51と、柱部材52と、ステージベース53と、リフトピン部54とを有している。ステージベース53には、左右方向Xに延びる長孔形状の開口が前後方向Yに3つ並んで設けられている。そして、これらの長孔開口と、アライメントステージ42の中央開口とが上方からの平面視でオーバーラップするように、ステージベース53がアライメントステージ42上に固定されている。また、上記長孔開口には、撮像部43の一部が遊挿されている。また、ステージベース53の上面角部から柱部材52が(+Z)に立設され、各頂部が吸着プレート51を支持している。
The
この吸着プレート51は例えばアルミニウム合金などの金属プレートで構成されている。この吸着プレート51の上面には吸着機構(図示省略)が設けられるとともに、吸着機構に対して正圧供給配管(図示省略)の一方端が接続されるとともに、他方端が加圧用マニホールドに接続されている。さらに、各正圧供給配管の中間部に加圧バルブV51(図3)が介挿されている。この加圧用マニホールドに対しては、工場の用力から供給される加圧エアーをレギュレータで調圧することで得られる一定圧力のエアーが常時供給されている。このため、制御部6のバルブ制御部64からの動作指令に応じて所望の加圧バルブV51が選択的に開くと、その選択された加圧バルブV51に繋がる吸着機構に対して調圧された加圧エアーが供給される。
The
また、吸着機構の一部に対しては、加圧エアーの選択供給のみならず、選択的な負圧供給も可能となっている。すなわち、特定の吸着機構の各々に対して負圧供給配管(図示省略)の一方端が接続されるとともに、他方端が負圧用マニホールドに接続されている。さらに、各負圧供給配管の中間部に吸着バルブV52(図3)が介挿されている。この負圧用マニホールドには、負圧供給源がレギュレータを介して接続されており、所定値の負圧が常時供給されている。このため、制御部6のバルブ制御部64からの動作指令に応じて所望の吸着バルブV52が選択的に開くと、その選択された吸着バルブV52に繋がる吸着機構に対して調圧された負圧が供給される。
Moreover, not only selective supply of pressurized air but also selective negative pressure supply is possible for a part of the adsorption mechanism. That is, one end of a negative pressure supply pipe (not shown) is connected to each of the specific adsorption mechanisms, and the other end is connected to a negative pressure manifold. Further, an adsorption valve V52 (FIG. 3) is inserted in an intermediate portion of each negative pressure supply pipe. A negative pressure supply source is connected to the negative pressure manifold via a regulator, and a predetermined negative pressure is constantly supplied. For this reason, when a desired suction valve V52 is selectively opened in accordance with an operation command from the
このように本実施形態では、バルブV51、V52の開閉制御によって吸着プレート51上にブランケットBLを部分的あるいは全面的に吸着させたり、吸着プレート51とブランケットBLとの間にエアーを部分的に供給してブランケットBLを部分的に膨らませて上ステージ部3に保持された版PPや基板SBに押し付けることが可能となっている。
As described above, in this embodiment, the blanket BL is partially or completely adsorbed on the
リフトピン部54では、リフトプレート541が吸着プレート51とステージベース53との間で昇降自在に設けられている。このリフトプレート541には、複数箇所に切欠部が形成されて撮像部43との干渉が防止されている。また、リフトプレート541の上面から鉛直上方に複数のリフトピン542が立設されている。一方、リフトプレート541の下面には、ピン昇降シリンダCL51(図3)が接続されている。そして、制御部6のバルブ制御部64がピン昇降シリンダCL51に接続されるバルブの開閉を切り替えることで、ピン昇降シリンダCL51を作動させてリフトプレート541を昇降させる。その結果、吸着プレート51の上面、つまり吸着面に対し、全リフトピン542が進退移動させられる。例えば、リフトピン542が吸着プレート51の上面から(+Z)方向に突出することで、図示しないブランケット搬送ロボットによりブランケットBLがリフトピン542の頂部に載置可能となる。そして、ブランケットBLの載置に続いて、リフトピン542が吸着プレート51の上面よりも(−Z)方向に後退することで、ブランケットBLが吸着プレート51の上面に移載される。その後、後述するように適当なタイミングで、吸着プレート51の近傍に配置されたブランケット厚み計測センサSN51(図3)によって当該ブランケットBLの厚みが計測される。
In the
上記したように、本実施形態では、上ステージ部3と下ステージ部5とが鉛直方向Zにおいて互いに対向配置されている。そして、それらの間に、下ステージ部5上に載置されるブランケットBLを上方より押さえる押さえ部7と、版PP、基板SBおよびブランケットBLのプリアライメントを行うプリアライメント部8とがそれぞれ配置されている。
As described above, in the present embodiment, the
押さえ部7は、吸着プレート51の鉛直上方側に設けられる押さえ部材71を切替機構(図示省略)によって鉛直方向Zに昇降することで2つの状態に切替可能となっている。すなわち、切替機構が押さえ部材71を降下させると、吸着プレート51上のブランケットBLが押さえ部7により押さえた状態(ブランケット押さえ状態)となる。一方、切替機構が押さえ部材71を上昇させると、押さえ部7がブランケットBLから離間してブランケットBLの押さえを解除した状態(ブランケット押さえ解除状態)となる。
The
プリアライメント部8では、プリアライメント上部81およびプリアライメント下部82が鉛直方向Zに2段で積層配置されている。これらのうちプリアライメント上部81は、プリアライメント下部82よりも鉛直上方側に配置され、ブランケットBLとの密着に先立って、位置XP23で版用シャトル23Lにより保持される版PPおよび基板用シャトル23Rにより保持される基板SBをアライメントする。一方、プリアライメント下部82は、版PPや基板SBとの密着に先立って、下ステージ部5の吸着プレート51に載置されるブランケットBLをアライメントする。なお、プリアライメント上部81と、プリアライメント下部82とは基本的に同一構成を有している。そこで、以下においては、プリアライメント上部81の構成について説明し、プリアライメント下部82については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。
In the
プリアライメント上部81では、額縁状のフレーム構造体811に対して4つの上ガイド812が移動自在に設けられている。すなわち、フレーム構造体811は、互いに左右方向Xに離間し前後方向Yに延設される2本の水平フレームと、互いに前後方向Yに離間し左右方向Xに延設される2本の水平フレームとを組み合わせたものである。そして、図2に示すように、前後方向Yに延設された2本の水平プレートのうちの左側水平プレートに対し、その中央部で上ガイド812が図示を省略するボールねじ機構により左右方向Xに移動自在に設けられている。そして、このボールねじ機構に連結される駆動モータM81(図3)が制御部6のモータ制御部63からの動作指令に応じて作動することで上ガイド812が左右方向Xに移動する。また、右側水平プレートに対しても、上記と同様に、上ガイド812が駆動モータM81により左右方向Xに移動するように構成されている。さらに、前後方向Yに延設された2本の水平プレートの各々に対しても、上記と同様に、上ガイド812が駆動モータM81により左右方向Xに移動するように構成されている。このように、4つの上ガイド812が位置XP23の鉛直下方位置で版PPや基板SBを取り囲んでおり、各上ガイド812が独立して版PPなどに対して近接および離間可能となっている。したがって、各上ガイド812の移動量を制御することによって版PPおよび基板SBをシャトルのハンド上で水平移動あるいは回転させてアライメントすることが可能となっている。
In the pre-alignment
また、本実施形態では、後で説明するように、ブランケットBL上のパターン層を基板SBに転写した後、ブランケットBLを基板SBから剥離するが、その剥離段階で静電気が発生する。また、版PPによりブランケットBL上の塗布層をパターニングした後、ブランケットBLを版PPから剥離した際にも、静電気が発生する。そこで、本実施形態では、静電気を除電するために、除電部9が設けられている。この除電部9は、(+X)側より上ステージ部3と下ステージ部5で挟まれた空間に向けてイオンを照射するイオナイザ91を有している。
In this embodiment, as will be described later, after the pattern layer on the blanket BL is transferred to the substrate SB, the blanket BL is peeled off from the substrate SB, and static electricity is generated in the peeling step. In addition, static electricity is generated when the blanket BL is peeled from the plate PP after the coating layer on the blanket BL is patterned by the plate PP. Therefore, in the present embodiment, a
制御部6は、CPU(Central Processing Unit)61、メモリ62、モータ制御部63、バルブ制御部64、画像処理部65および表示/操作部66を有しており、CPU61はメモリ62に予め記憶されたプログラムにしたがって装置各部を制御して、図4に示すように、パターニング処理および転写処理を実行する。
The control unit 6 includes a CPU (Central Processing Unit) 61, a
図4は、図1の印刷装置の全体動作を示すフローチャートである。この印刷装置100の初期状態では、版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rはそれぞれ中間位置XP22、XP24に位置決めされている。そして、版洗浄装置の版搬送ロボット(図示省略)による版PPの搬送動作と同期して版PPの投入工程(ステップS1)、ならびに基板洗浄装置の基板搬送ロボット(図示省略)の基板SBの搬送動作と同期して基板SBの投入工程(ステップS2)を実行する。なお、版用シャトル23Lおよび基板用シャトル23Rが一体的に左右方向Xに移動するという搬送構造を採用しているため、版PPの搬入を行った(ステップS1)後、基板SBの搬入を行う(ステップS2)が、両者の順序を入れ替えてもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing the overall operation of the printing apparatus of FIG. In the initial state of the
このように、本実施形態では、パターニング処理を実行する前に、版PPのみならず、基板SBをも準備しておき、後で詳述するように、パターニング処理および転写処理を連続して実行する。これによって、ブランケットBL上でパターニングされた塗布層が基板SBに転写されるまでの時間間隔を短縮することができ、安定した処理が実行される。 As described above, in this embodiment, not only the plate PP but also the substrate SB is prepared before the patterning process is performed, and the patterning process and the transfer process are continuously performed as will be described in detail later. To do. As a result, the time interval until the coating layer patterned on the blanket BL is transferred to the substrate SB can be shortened, and stable processing is performed.
次のステップS3では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させる。これによって、版用シャトル23Lが版吸着位置XP23に移動して位置決めされる。そして、版用シャトル昇降モータM22Lが回転軸を回転させ、昇降プレート231を下方向(−Z)に移動させる。これによって、版用シャトル23Lに支持されたまま版PPが搬送位置よりも低いプリアライメント位置に移動して位置決めされる。
In the next step S3, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
次に、上ガイド駆動モータM81が作動して上ガイド812が移動し、各上ガイド812が版用シャトル23Lに支持される版PPの端面と当接して版PPを予め設定した水平位置に位置決めする。その後、各上ガイド駆動モータM81が逆方向に作動し、各上ガイド812が版PPから離間する。こうして、版PPのプリアライメント処理が完了すると、ステージ昇降モータM31が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート34を下方向(−Z)に下降させて版PPの上面と当接させる。それに続いて、バルブV31が開き、これによって上ステージ用の吸着機構により版PPが吸着プレート34に吸着される。
Next, the upper guide drive motor M81 is actuated to move the
こうして版PPの吸着が完了すると、ステージ昇降モータM31が逆方向に回転して、吸着プレート34が版PPを吸着保持したまま鉛直上方に上昇して版吸着位置XP23の鉛直上方位置に版PPを移動させる。そして、版用シャトル昇降モータM22Lが回転軸を回転させ、昇降プレート231を鉛直上方に移動させ、版用シャトル23Lをプリアライメント位置から搬送位置、つまり版吸着位置XP23に移動して位置決めする。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させ、空になった版用シャトル23Lを中間位置XP22に位置決めする。
When the adsorption of the plate PP is completed in this way, the stage elevating motor M31 rotates in the reverse direction, and the
次のステップS4では、ステージ駆動モータM41が作動してアライメントステージ42を初期位置に移動させる。これによって、毎回スタートが同じ位置となる。それに続いて、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を上昇させ、リフトピン542を吸着プレート51の上面から鉛直上方に突出させる。こうして、ブランケットBLの投入準備が完了すると、図示を省略するブランケット搬送ロボットが、装置100にアクセスしてブランケットBLをリフトピン542の頂部に載置した後、装置100から退避する。次に、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を下降させる。これによって、リフトピン542がブランケットBLを支持したまま下降してブランケットBLを吸着プレート51に載置する。すると、下ガイド駆動モータM82が作動し、下ガイド822が移動し、各下ガイド822が吸着プレート51に支持されるブランケットBLの端面と当接してブランケットBLを予め設定した水平位置に位置決めする。
In the next step S4, the stage drive motor M41 is operated to move the
こうしてブランケットBLのプリアライメント処理が完了すると、吸着バルブV52が開き、これによって下ステージ用の吸着機構に対して調圧された負圧が供給されてブランケットBLが吸着プレート51に吸着される。さらに、各下ガイド駆動モータM82が回転軸を逆方向に回転させ、各下ガイド822をブランケットBLから離間させる。これによって、パターニング処理の準備が完了する。
When the pre-alignment process of the blanket BL is completed in this way, the suction valve V52 is opened, whereby a negative pressure adjusted to the lower stage suction mechanism is supplied, and the blanket BL is sucked to the
次のステップS5では、センサ水平駆動シリンダCL52(図3)が動作してブランケット厚み計測センサSN51をブランケットBLの右端部の直上位置に位置決めする。そして、ブランケット厚み計測センサSN51がブランケットBLの厚みに関連する情報を制御部6に出力し、これによってブランケットBLの厚みが計測される。その後で、上記センサ水平駆動シリンダCL52が逆方向に動作してブランケット厚み計測センサSN51を吸着プレート51から退避させる。
In the next step S5, the sensor horizontal drive cylinder CL52 (FIG. 3) operates to position the blanket thickness measurement sensor SN51 at a position immediately above the right end of the blanket BL. And blanket thickness measurement sensor SN51 outputs the information relevant to the thickness of blanket BL to the control part 6, and, thereby, the thickness of blanket BL is measured. Thereafter, the sensor horizontal drive cylinder CL52 operates in the reverse direction to retract the blanket thickness measurement sensor SN51 from the
次に、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート34を下方向(−Z)に下降させて版PPをブランケットBLの近傍に移動させる。さらに、第2ステージ昇降モータM32が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート34を昇降させて鉛直方向Zにおける版PPとブランケットBLの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する。なお、このギャップ量は版PPおよびブランケットBLの厚み計測結果に基づいて制御部6により決定される。
Next, the first stage elevating motor M31 rotates the rotating shaft in a predetermined direction, lowers the
そして、押さえ部7の押さえ部材71を下降させてブランケットBLの周縁部を全周にわたって押さえ部材71で押さえ付ける。それに続いて、バルブV51、V52が動作して吸着プレート51とブランケットBLとの間にエアーを部分的に供給してブランケットBLを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部3に保持された版PPに押し付けられる。その結果、ブランケットBLの中央部が版PPに密着して版PPの下面に予め形成されたパターンがブランケットBLの上面に予め塗布された塗布層と当接して当該塗布層をパターニングしてパターン層を形成する。
Then, the pressing
次のステップS6では、第2ステージ昇降モータM32が回転軸を回転させて吸着プレート34が上昇して版PPをブランケットBLから剥離させる。また、剥離処理を行うために版PPを上昇させるのと並行して適時、バルブV51、V52の開閉状態を切替え、ブランケットBLに負圧を与えて吸着プレート51側に引き寄せる。その後、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、吸着プレート34を上昇させて版PPをイオナイザ91とほぼ同一高さの除電位置に位置決めする。また、押さえ部7の押さえ部材71を上昇させてブランケットBLの押さえ付けを解除する。それに続いて、イオナイザ91が作動して上記版剥離処理時に発生する静電気を除電する。この除去処理が完了すると、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、版PPを吸着保持したまま吸着プレート34が初期位置(版吸着位置XP23よりも高い位置)まで上昇する。
In the next step S6, the second stage elevating motor M32 rotates the rotating shaft, and the
次のステップS7では、回転アクチュエータRA2、RA2が動作し、版用ハンド232、232を180゜回転させて原点位置から反転位置に位置決めする。これによって、ハンド姿勢が未使用姿勢から使用済姿勢に切り替わり、使用済みの版PPの受取準備が完了する。そして、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させる。これによって、版用シャトル23Lが版吸着位置XP23に移動して位置決めされる。
In the next step S7, the rotary actuators RA2 and RA2 operate to rotate the plate hands 232 and 232 by 180 ° to position them from the origin position to the reverse position. As a result, the hand posture is switched from the unused posture to the used posture, and the preparation for receiving the used plate PP is completed. Then, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
一方、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、版PPを吸着保持したまま吸着プレート34が版用シャトル23Lのハンド232、232に向けて下降してハンド232、232上に版PPを位置させた後、バルブV31,V32が閉じ、これによって吸着プレート34の吸着機構による版PPの吸着が解除されて搬送位置での版PPの受け渡しが完了する。そして、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を逆回転させ、吸着プレート34を初期位置まで上昇させる。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させる。これによって、版用シャトル23Lが使用済み版PPを保持したまま中間位置XP22に移動して位置決めされる。
On the other hand, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft, the
次のステップS8では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させる。これによって、処理前の基板SBを保持する基板用シャトル23Rが基板吸着位置XP23に移動して位置決めされる。そして、版PPのプリアライメント処理および吸着プレート34による版PPの吸着処理と同様にして、基板SBのプリアライメント処理および基板SBの吸着処理が実行される。その後、基板SBの吸着が検出されると、ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、基板SBを吸着保持したまま吸着プレート34を鉛直上方に上昇させて基板吸着位置XP23より高い位置に基板SBを移動させる。そして、基板用シャトル昇降モータM22Rが回転軸を回転させ、基板用シャトル23Rをプリアライメント位置から搬送位置に移動させて位置決めする。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させ、空になった基板用シャトル23Rを中間位置XP24に位置決めする。
In the next step S8, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
次のステップS9では、ブランケット厚みが計測され、さらに精密アライメントが実行された後で、転写処理が実行される。すなわち、パターニング処理での厚み計測と同様にして、ブランケットBLの厚みが計測される。なお、このようにパターニング直前のみならず、転写直前においてもブランケットBLの厚みを計測する主たる理由は、ブランケットBLの一部が膨潤することでブランケットBLの厚みが経時変化するためであり、転写直前でのブランケット厚みを計測することで高精度な転写処理を行うことが可能となる。 In the next step S9, the blanket thickness is measured, and after the fine alignment is executed, the transfer process is executed. That is, the thickness of the blanket BL is measured in the same manner as the thickness measurement in the patterning process. The main reason for measuring the thickness of the blanket BL not only immediately before patterning but also immediately before transfer is that the thickness of the blanket BL changes with time due to swelling of a part of the blanket BL. By measuring the blanket thickness at, a highly accurate transfer process can be performed.
次に、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を所定方向に回転させ、吸着プレート34を下方向(−Z)に下降させて基板SBをブランケットBLの近傍に移動させる。さらに、第2ステージ昇降モータM32が回転軸を回転させ、狭いピッチで吸着プレート34を昇降させて鉛直方向Zにおける基板SBとブランケットBLの間隔、つまりギャップ量を正確に調整する。このギャップ量については、基板SBおよびブランケットBLの厚み計測結果に基づいて制御部6により決定される。そして、パターニング(ステップS5)と同様に、押さえ部材71によるブランケットBLの周縁部の押さえ付けを行う。
Next, the first stage elevating motor M31 rotates the rotation shaft in a predetermined direction, lowers the
こうして、基板SBとブランケットBLとはいずれもプリアライメントされ、しかも転写処理に適した間隔だけ離間して位置決めされるが、ブランケットBLに形成されたパターン層を基板SBに正確に転写するためには、両者を精密に位置合せする必要がある。そこで、本実施形態では、撮像部43が、ブランケットBLにパターニングされたアライメントマークならびに基板SBに形成されるアライメントマークを撮像し、それらの画像を制御部6の画像処理部65に出力する。そして、それらの画像に基づいて制御部6は基板SBに対してブランケットBLを位置合せするための制御量を求め、さらにアライメント部4のステージ駆動モータM41の動作指令を作成する。そして、ステージ駆動モータM41が上記制御指令に応じて作動して吸着プレート51を水平方向に移動させるとともに鉛直方向Zに延びる仮想回転軸回りに回転させてブランケットBLを基板SBに精密に位置合せする(アライメント処理)。
Thus, both the substrate SB and the blanket BL are pre-aligned and positioned at a distance suitable for the transfer process, but in order to accurately transfer the pattern layer formed on the blanket BL to the substrate SB. It is necessary to align the two precisely. Therefore, in the present embodiment, the
そして、バルブV51、V52が動作して吸着プレート51とブランケットBLとの間にエアーを部分的に供給してブランケットBLを部分的に膨らませる。この浮上部分が上ステージ部3に保持された基板SBに押し付けられる。その結果、ブランケットBLが基板SBに密着する。これによって、ブランケットBL側のパターン層が基板SBの下面のパターンと精密に位置合せされながら、基板SBに転写される。
Then, the valves V51 and V52 are operated to partially supply air between the
次のステップS10では、版剥離(ステップS6)と同様に、ブランケットBLからの基板SBの剥離、除電位置への基板SBの位置決め、押さえ部材71によるブランケットBLの押付解除、除電を実行する。その後、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、基板SBを吸着保持したまま吸着プレート34が初期位置(搬送位置よりも高い位置)まで上昇する。
In the next step S10, similarly to the plate peeling (step S6), the peeling of the substrate SB from the blanket BL, the positioning of the substrate SB to the discharging position, the pressing release of the blanket BL by the pressing
次のステップS11では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させる。これによって、基板用シャトル23Rが基板吸着位置XP23に移動して位置決めされる。また、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を回転させ、基板SBを吸着保持したまま吸着プレート34を基板用シャトル23Rのハンド232、232に向けて下降させる。その後、バルブV31が閉じ、これによって吸着機構による基板SBの吸着が解除される。そして、第1ステージ昇降モータM31が回転軸を逆回転させ、吸着プレート34を初期位置まで上昇させる。その後、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させて当該基板SBを保持したまま基板用シャトル23Rを中間位置XP24に移動させて位置決めする。
In the next step S11, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft to move the
次のステップS12では、バルブV51、V52が動作して吸着プレート51によるブランケットBLの吸着を解除する。そして、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を上昇させ、使用済みのブランケットBLを吸着プレート51から鉛直上方に持ち上げる。そして、ブランケット搬送ロボットが、装置100にアクセスして使用済みのブランケットBLをリフトピン542の頂部から受け取り、装置100から退避する。これに続いて、ピン昇降シリンダCL51が動作してリフトプレート541を下降させ、リフトピン542を吸着プレート51よりも下方向(−Z)に下降させる。
In the next step S12, the valves V51 and V52 are operated to release the suction of the blanket BL by the
次のステップS13では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22が(+X)方向に移動する。これによって、版用シャトル23Lが版受渡し位置XP21に移動して位置決めされる。それに続いて、版洗浄装置の版搬送ロボットが使用済みの版PPを印刷装置100から取り出す。こうして版PPの搬出が完了すると、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させ、版用シャトル23Lを中間位置XP22に位置決めする。
In the next step S13, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft, and the
次のステップS14では、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させ、シャトル保持プレート22を(−X)方向に移動させる。これによって、基板用シャトル23Rが基板受渡し位置XP25に移動して位置決めされる。それに続いて、基板洗浄装置の基板搬送ロボットが転写処理を受けた基板SBを印刷装置100から取り出す。こうして基板SBの搬出が完了すると、シャトル水平駆動モータM21が回転軸を回転させてシャトル保持プレート22を(+X)方向に移動させ、基板用シャトル23Rを中間位置XP23に位置決めする。これにより、印刷装置100は初期状態に戻る。
In the next step S14, the shuttle horizontal drive motor M21 rotates the rotation shaft, and moves the
次に、上記のように構成された印刷装置100における精密アライメント動作についてさらに詳しく説明する。先に説明したように、この実施形態では、下ステージ部5の上面に保持されるブランケットBLと上ステージ部3の下面に保持される基板SBとの精密アライメントを、これらに予め形成されたアライメントマークを撮像部43により撮像するとともに、その撮像結果に基づいてアライメントステージ42を動作させることによって行う。ここで、想定する基板SBの平面サイズは350mm×300mm程度である。一方、目標とする基板SBとブランケットBLとの位置合わせ精度は、例えば±3μm程度である。
Next, the precise alignment operation in the
図5はアライメントステージの詳細構造を示す図である。前記したように、アライメントステージ42はステージベース421およびステージトップ422を備えており、これらの間に支持機構423が設けられるとともに、ステージ駆動モータM41により支持機構423が駆動されることで、ステージベース421に対するステージトップ422の移動が実現される。図5では、ステージベース421の四隅にそれぞれ設けられた支持機構423のそれぞれを、符号423a,423b,423cおよび423dにより区別している。また、これらの各々に結合されるステージ駆動モータM41に対して、それぞれ符号M41a,M41b,M41cおよびM41dを付している。
FIG. 5 is a diagram showing a detailed structure of the alignment stage. As described above, the
ステージ駆動モータM41aが支持機構423aを駆動することにより、支持機構423aの近傍に点線矢印で示すように、支持機構423aはY方向に所定の範囲で移動可能となっている。また、それぞれの近傍に点線矢印で示すように、ステージ駆動モータM41bは支持機構423bをX方向に、ステージ駆動モータM41cは支持機構423cをY方向に、ステージ駆動モータM41dは支持機構423dをX方向に、それぞれ所定の範囲で移動可能となっている。
The stage drive motor M41a drives the
支持機構423aおよび423cが互いに同方向に移動することで、ステージトップ422はステージベース421に対して(+Y)方向または(−Y)方向に移動する。また、支持機構423bおよび423dが互いに同方向に移動することで、ステージトップ422はステージベース421に対して(+X)方向または(−X)方向に移動する。一方、これらが互いに逆方向に移動することで、ステージトップ422はステージベース421に対し鉛直軸周りに回転する。このようにして、ステージベース421に対するステージトップ422の水平面(XY平面)内における移動とZ軸周りの回転運動とが実現されている。
As the
図6は撮像部の詳細構造を示す図である。図2に示したように、撮像部43はその上端部が下ステージ部5の吸着プレート51の直下まで延びており、その先端部には図6に示すCCDカメラ430が取り付けられている。なお、撮像部43は、吸着プレート51により吸着保持されるブランケットBLの四隅に対応して4箇所設けられているが、それらの撮像部43の構造はいずれも同一である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed structure of the imaging unit. As shown in FIG. 2, the
吸着プレート51のうちブランケットBLの四隅に対応する位置にはそれぞれ透明な石英窓52aが嵌め込まれており、吸着プレート51の下方から該石英窓52aを介してブランケットBLが見通せるようになっている。石英窓52aの下方には、CCDカメラ430が配置されている。具体的には、石英窓52aの直下位置に、対物レンズ435、ハーフミラー437およびCCD撮像素子の受光面438がこの順番で配置されている。対物レンズ435の光軸は略鉛直方向と一致しており、該光軸上に石英窓52aおよび受光面438がそれぞれ配置されている。ハーフミラー437には側方から光源436からの光が入射しており、該光はハーフミラー437で反射されて石英窓52aに向けて出射され、石英窓52aを介してブランケットBLに入射する。
上ステージ部3の吸着プレート34の下面に保持された基板SBの下面のうち石英窓52aに臨む位置には、所定の第1アライメントマークAM1が予め形成されている。一方、下ステージ部5の吸着プレート51の上面に保持されたブランケットBLの上面のうち石英窓52aに臨む位置には、所定の第2アライメントマークAM2が予め形成されている。すなわち、基板SBとブランケットBLとは、それぞれのアライメントマーク形成面が互いに向き合うように対向配置されている。これにより、鉛直方向(Z方向)における両アライメントマーク間の距離を小さくすることができる。ギャップ調整後の基板SBとブランケットBLとの間の間隔Gsbについては、これをできるだけ小さくすることが望ましいが、装置各部の寸法精度や基板SBおよびブランケットBLの撓み等を考慮すると、基板SBとブランケットBLとの予定しない接触を防ぐためにはある程度離さざるを得ない。ここでは例えば間隔Gsbを300μmとする。
A predetermined first alignment mark AM1 is formed in advance at a position facing the
ブランケットBLは、ガラス板または透明樹脂板の表面に例えばシリコンゴムによる薄い弾性層が形成されたものであり、光透過性を有する。したがって、下ステージ部5の下方からは、石英窓52aおよびブランケットBLを介して第1アライメントマークAM1および第2アライメントマークAM2が同時に見通せる状態となっている。CCD受光面438は、石英窓52aに臨んで配された第1アライメントマークAM1および第2アライメントマークAM2を同一視野内で一括して撮像する。
The blanket BL is formed by forming a thin elastic layer of, for example, silicon rubber on the surface of a glass plate or a transparent resin plate, and has light transmittance. Therefore, the first alignment mark AM1 and the second alignment mark AM2 can be seen from below the
対物レンズ435、ハーフミラー437、受光面438および光源436は一体的に、XYテーブル431によってXY平面に沿った方向に、また精密昇降テーブル432によって鉛直方向(Z方向)に移動可能となっている。対物レンズ435の前側焦点は、精密昇降テーブル432によってブランケットBLのアライメントマーク形成面に合わせられる。一方、後側焦点は予めCCD撮像素子の受光面438に合わせられている。このため、CCD受光面438には、ブランケットBLに形成された第2アライメントマークAM2にピントが合った(焦点内の)光学像が結像され、CCDカメラ430によりこの光学像が撮像される。
The
なお、第2アライメントマークAM2は、基板に転写すべきパターンと同一材料により、パターン形成と同時に、ブランケットBLの弾性層の表面に形成される。すなわち、版PPには基板SBに転写すべきパターンとともにアライメントマークAM2に対応するパターンが予め形成されており、版PPをブランケットBL上の塗布層に密着させてパターニングを行うときに、アライメントマークAM2も同時に形成される。上記の通り、ブランケットBLの主面のうち、弾性層が形成された側の一方主面が、パターンおよびアライメントマークの形成面となっている。 The second alignment mark AM2 is formed on the surface of the elastic layer of the blanket BL simultaneously with the pattern formation by using the same material as the pattern to be transferred to the substrate. That is, a pattern corresponding to the alignment mark AM2 is formed in advance on the plate PP together with a pattern to be transferred to the substrate SB. When patterning is performed by bringing the plate PP into close contact with the coating layer on the blanket BL, the alignment mark AM2 is formed. Are also formed at the same time. As described above, of the main surfaces of the blanket BL, one main surface on the side where the elastic layer is formed serves as a pattern and alignment mark forming surface.
図7はアライメントマークのパターンの例を示す図である。より詳しくは、図7(a)はこの実施形態において基板に形成される第1アライメントマークを構成する図形パターン(第1アライメントパターン)を示し、図7(b)はこの実施形態においてブランケットに形成される第2アライメントマークを構成する図形パターン(第2アライメントパターン)を示す。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an alignment mark pattern. More specifically, FIG. 7A shows a graphic pattern (first alignment pattern) constituting the first alignment mark formed on the substrate in this embodiment, and FIG. 7B shows the pattern formed on the blanket in this embodiment. The figure pattern (2nd alignment pattern) which comprises the 2nd alignment mark performed is shown.
詳しくは後述するが、基板SBに形成される第1アライメントマークAM1は、図7(a)に示す第1アライメントパターンAP1を複数並べたものである。アライメントパターンAP1は、ピントが合わない状態でも図形が消失しない程度のサイズ、例えば1辺が50μm程度の矩形(この例では正方形)で、四辺に囲まれた内部が一様に塗り潰された中実な図形である。 As will be described in detail later, the first alignment mark AM1 formed on the substrate SB is obtained by arranging a plurality of first alignment patterns AP1 shown in FIG. The alignment pattern AP1 has a size that does not cause the figure to disappear even when it is out of focus, for example, a rectangle with a side of about 50 μm (in this example, a square), and the inside surrounded by the four sides is uniformly filled. It is a simple figure.
一方、図7(b)に示すように、ブランケットBLに形成される第2アライメントマークAM2は単一の第2アライメントパターンAP2からなる。第2アライメントパターンAP2は、例えば1辺が120μm程度の矩形で内部がくり抜かれて空白となった環状の中空な図形である。正方形をなす各辺の線幅は例えば10μmであり、したがって内部の正方形の1辺は100μm程度である。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, the second alignment mark AM2 formed on the blanket BL is composed of a single second alignment pattern AP2. The second alignment pattern AP2 is, for example, an annular hollow figure that is a rectangle having one side of about 120 μm and is hollowed out. The line width of each side forming a square is, for example, 10 μm, and therefore one side of the inner square is about 100 μm.
また、図7(c)はこれらのアライメントパターンの空間周波数スペクトルを示している。これらのパターンの有する空間周波数成分を比較すると、中実図形である第1アライメントパターンAP1が、中空図形である第2アライメントパターンAP2よりも多くの低周波成分を含んでいる。つまり、第1アライメントパターンAP1の方が、空間周波数のスペクトルが低周波数側に偏っている。後述する精密アライメント動作では、この特徴を利用して各アライメントパターンの位置検出を行う。 FIG. 7C shows the spatial frequency spectrum of these alignment patterns. Comparing the spatial frequency components of these patterns, the first alignment pattern AP1 that is a solid figure includes more low frequency components than the second alignment pattern AP2 that is a hollow figure. That is, in the first alignment pattern AP1, the spatial frequency spectrum is biased toward the low frequency side. In the precision alignment operation described later, the position of each alignment pattern is detected using this feature.
図8は精密アライメント動作のためのアライメントマークの配置を示す図である。基板SBおよびブランケットBLはいずれも板状体であり、両者を重ね合わせたときに互いに対応する位置に、それぞれアライメントマークが形成される。すなわち、板状の基板SBの中央部には、回路パターン等の所定パターンが形成されて最終的にデバイスとして機能する有効パターン領域PRが設定される。これに対応するブランケットBLの表面領域がブランケットBLの有効パターン領域PRであり、基板SBに転写すべきパターンは版PPによってこの領域PRにパターニングされる。図8の例では矩形基板SBの中央部の矩形領域を有効パターン領域PRとしているが、これらの形状は矩形に限定されるものではなく任意である。 FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of alignment marks for precision alignment operation. Each of the substrate SB and the blanket BL is a plate-like body, and alignment marks are respectively formed at positions corresponding to each other when they are overlapped. That is, an effective pattern region PR that finally functions as a device is formed by forming a predetermined pattern such as a circuit pattern in the center of the plate-like substrate SB. The surface area of the blanket BL corresponding to this is the effective pattern area PR of the blanket BL, and the pattern to be transferred to the substrate SB is patterned into this area PR by the plate PP. In the example of FIG. 8, the rectangular area at the center of the rectangular substrate SB is used as the effective pattern area PR. However, these shapes are not limited to the rectangle but are arbitrary.
そして、有効パターン領域PRの四隅の外側、基板SBの角部に近接する領域を、アライメントマーク形成領域ARとしている。なお、下ステージ部5の吸着プレート51に設けられる石英窓52aは、上記した4箇所のアライメントマーク形成領域ARに対応する位置にそれぞれ設けられる。
And the area | region which adjoins the corner | angular part of the board | substrate SB outside the four corners of the effective pattern area | region PR is made into the alignment mark formation area AR. Note that the
基板SBにおいては、例えばフォトリソグラフィー技術によって予め第1アライメントマークAM1が4箇所のアライメントマーク形成領域ARのそれぞれに形成されている。一方、ブランケットBLの各アライメントマーク形成領域ARに形成される第2アライメントマークAM2は、有効パターン領域PRに形成されるパターンと共に、版PPを用いてパターン形成材料によりパターニングされる。そのため、パターニング時の版PPとブランケットBLとの位置関係に関わらず、ブランケットBL上において有効パターン領域PRに形成されるパターンとアライメントマーク形成領域ARに形成されるアライメントマークとの位置関係は不変である。これにより、アライメントマークを用いた位置合わせにより基板SBとブランケットBL上のパターンとの位置関係が一定に保たれる。したがって版PPとブランケットBLとの間での精密アライメントは必ずしも必要ない。 In the substrate SB, the first alignment marks AM1 are formed in advance in each of the four alignment mark formation areas AR by, for example, a photolithography technique. On the other hand, the second alignment mark AM2 formed in each alignment mark formation region AR of the blanket BL is patterned with a pattern formation material using a plate PP together with a pattern formed in the effective pattern region PR. Therefore, regardless of the positional relationship between the plate PP and the blanket BL during patterning, the positional relationship between the pattern formed in the effective pattern region PR and the alignment mark formed in the alignment mark formation region AR on the blanket BL is unchanged. is there. Thereby, the positional relationship between the substrate SB and the pattern on the blanket BL is kept constant by the alignment using the alignment mark. Therefore, precise alignment between the plate PP and the blanket BL is not always necessary.
この実施形態では、上記のように構成されたアライメントパターンをアライメント部4の撮像部43によって撮像し、撮像した画像からアライメントパターンを検出して基板SBとブランケットBL(厳密にはブランケットBL上のパターン)との位置関係を把握し、必要に応じてこれらの位置を合わせるための調整動作を行う。
In this embodiment, the alignment pattern configured as described above is imaged by the
本実施形態の第1アライメントマークおよび第2アライメントマークは、それぞれ上記したアライメントパターンを構成要素としてこれを1つまたは複数含んだものである。ただし、本実施形態の精密アライメント動作自体は、単一のアライメントパターンのみからなるアライメントマークによっても成立する。そこで、ここでは単一の第1アライメントパターンAP1からなる第1アライメントマークを基板SBに形成し、単一の第2アライメントパターンAP2からなる第2アライメントマークをブランケットBLに形成した例を用いてアライメント動作の原理を説明する。 The first alignment mark and the second alignment mark of the present embodiment each include one or a plurality of the above-described alignment patterns as constituent elements. However, the precision alignment operation itself of the present embodiment is also realized by an alignment mark consisting of only a single alignment pattern. Therefore, here, alignment is performed using an example in which a first alignment mark composed of a single first alignment pattern AP1 is formed on the substrate SB, and a second alignment mark composed of a single second alignment pattern AP2 is formed on the blanket BL. The principle of operation will be described.
図9はCCDカメラで撮像された画像の一例を示す図である。撮像された画像IMには、図9(a)に示すように、ピントが合った状態で高い画像コントラストで撮像された第2アライメントパターンAP2が含まれる。したがって、撮像された画像から第2アライメントパターンAP2の重心位置G2mを検出することは比較的容易である。第2アライメントパターンAP2を環状矩形の中空図形とした場合、例えば次のようにして重心位置を求めることができる。図9(b)に示すように、画像内の各位置ごとの輝度を所定の閾値で二値化することで第2アライメントパターンAP2のエッジ部分を抽出し、これから第2アライメントパターンAP2の輪郭を推定してその重心G2mの位置を求めることができる。特に、パターンの外形寸法や線幅などの特徴が予めわかっていることから、画像処理部65はそれらの特徴に特化した画像処理を適用することができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an image captured by a CCD camera. As shown in FIG. 9A, the captured image IM includes a second alignment pattern AP2 that is captured with high image contrast in a focused state. Therefore, it is relatively easy to detect the gravity center position G2m of the second alignment pattern AP2 from the captured image. When the second alignment pattern AP2 is an annular rectangular hollow figure, for example, the position of the center of gravity can be obtained as follows. As shown in FIG. 9B, the edge of the second alignment pattern AP2 is extracted by binarizing the luminance at each position in the image with a predetermined threshold, and the contour of the second alignment pattern AP2 is extracted from this. The position of the center of gravity G2m can be obtained by estimation. In particular, since the features such as the external dimensions and the line width of the pattern are known in advance, the
一方、基板側に形成された第1アライメントパターンAP1については、必ずしもピントが合っているとは限らない。光軸方向における第1アライメントパターンAP1と第2アライメントパターンAP2との間隔が対物レンズ435の被写界深度以下であれば、第1アライメントパターンAP1と第2アライメントパターンAP2との両方にピントが合った画像を撮像することが可能である。しかしながら、アライメントパターン間の間隔が対物レンズ435の被写界深度よりも大きいとき、第2アライメントパターンAP2にピントを合わせれば第1アライメントパターンAP1は被写界深度外となってピントが合わず、輪郭のぼやけた画像として撮像される。
On the other hand, the first alignment pattern AP1 formed on the substrate side is not necessarily in focus. If the distance between the first alignment pattern AP1 and the second alignment pattern AP2 in the optical axis direction is equal to or smaller than the depth of field of the
本実施形態では5倍程度の倍率を有する対物レンズ435を使用しており、その被写界深度は±30μm(合焦範囲として60μm)程度である。一方、装置100にセットされた基板SBとブランケットBLとの間隔Gsbはギャップ調整後において300μm程度である。このような条件では、両アライメントパターンに同時にピントを合わせることは不可能である。すなわち、第2アライメントパターンAP2にピントを合わせれば、必然的に第1アライメントパターンAP1にはピントが合わない。本実施形態の精密アライメント方法は、このような場合にも対応して高精度の位置合わせを可能とするものである。
In the present embodiment, an
第1アライメントパターンAP1にピントが合っていないとき、図9(a)に示すように、第1アライメントパターンAP1は破線で示す本来の外形よりも大きく、しかも輪郭がぼやけた状態で撮像されている。したがって元の第1アライメントパターンAP1の形状が有していた空間周波数成分のうち比較的高い周波数成分は失われている。このため、第2アライメントパターンAP2の場合のようにエッジを抽出する方法は適用が難しくまた検出誤差も大きくなると考えられる。そこで、図9(c)に示すように、輝度レベルのピーク位置をもって第1アライメントパターンAP1の重心位置を求める。 When the first alignment pattern AP1 is not in focus, as shown in FIG. 9A, the first alignment pattern AP1 is larger than the original outer shape indicated by a broken line, and the image is taken with a blurred outline. . Therefore, a relatively high frequency component is lost among the spatial frequency components that the shape of the original first alignment pattern AP1 had. For this reason, it is considered that the method of extracting an edge as in the case of the second alignment pattern AP2 is difficult to apply and the detection error increases. Therefore, as shown in FIG. 9C, the position of the center of gravity of the first alignment pattern AP1 is obtained from the peak position of the luminance level.
このとき、図7(c)に示したように、予め第1アライメントパターンAP1の形状を低い空間周波数成分を多く含むものとしておくことによって、画像情報の損失を抑え、重心位置の検出精度の低下を抑制することができる。特にシェーディング補正を伴う画像処理を行う場合には、これによって低い周波数成分も失われるため、空間周波数の分布が低周波数側に寄った形状のパターンを用いることが有効である。 At this time, as shown in FIG. 7C, the shape of the first alignment pattern AP1 includes a lot of low spatial frequency components in advance, thereby suppressing loss of image information and lowering the detection accuracy of the center of gravity position. Can be suppressed. In particular, when performing image processing with shading correction, low frequency components are also lost thereby, so it is effective to use a pattern having a shape in which the spatial frequency distribution approaches the low frequency side.
また、元の形状に含まれる高周波成分が失われることが予めわかっているのであるから、重心位置の検出において高周波成分は有用性を持たず、むしろノイズとして作用するものである。そこで、画像から高周波成分を除去する低域フィルタリング処理を行い、除去後の画像から重心位置を検出することが望ましい。このようにして、ピントが合わない第1アライメントパターンAP1の重心G1mの位置を検出する。 In addition, since it is known in advance that the high-frequency component included in the original shape is lost, the high-frequency component has no utility in detecting the position of the center of gravity, but rather acts as noise. Therefore, it is desirable to perform a low-pass filtering process that removes high-frequency components from the image and detect the position of the center of gravity from the image after removal. In this way, the position of the center of gravity G1m of the first alignment pattern AP1 that is not in focus is detected.
図9(a)に示すように、例えば第1アライメントパターンAP1の重心位置G1mを基準としたとき、本来の、つまり基板SBとブランケットBLとの位置関係が適切であるときに第2アライメントパターンAP2が位置すべき重心の位置を「目標位置」とし、これを符号G2tにより表す。しかしながら、実測された重心G2mの位置は必ずしもこれと一致せず、これらを一致させるために精密アライメント動作が必要となる。すなわち精密アライメント動作では、同図において矢印で示すように、検出される第2アライメントパターンAP2の重心位置G2mをその目標位置G2tに一致させるように基板SBとブランケットBLとの相対位置を調整する。この実施形態では、撮像結果に基づきアライメントステージ42のステージトップ422の必要移動量を算出しこれを移動させることで、ステージトップ422に支持された下ステージ部5およびこれに載置されたブランケットBLを移動させて、基板SBに対する位置合わせを行う。
As shown in FIG. 9A, for example, when the center of gravity position G1m of the first alignment pattern AP1 is used as a reference, the original alignment, that is, when the positional relationship between the substrate SB and the blanket BL is appropriate, the second alignment pattern AP2 The position of the center of gravity that should be located is defined as a “target position”, which is represented by the symbol G2t. However, the position of the measured center of gravity G2m does not necessarily match this, and a precise alignment operation is required to match these positions. That is, in the precision alignment operation, as indicated by an arrow in the figure, the relative position between the substrate SB and the blanket BL is adjusted so that the center of gravity position G2m of the detected second alignment pattern AP2 matches the target position G2t. In this embodiment, the required amount of movement of the
図10は第1アライメントマークの具体例を示す図である。図10(a)に示されるように、基板SB上に形成される第1アライメントマークAM1は、前記した中実矩形の第1アライメントパターンAP1を複数配列したものである。具体的には、第1アライメントマークAM1の中央部には縦横3個ずつ計9個、いずれも同一形状の第1アライメントパターンAP1(AP101〜AP109)を配する。隣接する第1アライメントパターン間の間隔は、少なくとも各第1アライメントパターンAP1の1辺の長さ(50μm)の2倍、ここでは150μmとしている。また、こうして形成される各第1アライメントパターンAP101〜AP109の3×3マトリクスの外側を囲むように、さらに4個の第1アライメントパターンAP1(AP111〜AP114)が配置される。 FIG. 10 is a diagram showing a specific example of the first alignment mark. As shown in FIG. 10A, the first alignment mark AM1 formed on the substrate SB is obtained by arranging a plurality of the above-described solid rectangular first alignment patterns AP1. Specifically, a total of nine vertical and horizontal three alignment patterns AP1 (AP101 to AP109) are arranged in the center of the first alignment mark AM1. The interval between adjacent first alignment patterns is at least twice the length (50 μm) of one side of each first alignment pattern AP1, and is 150 μm here. Further, four first alignment patterns AP1 (AP111 to AP114) are arranged so as to surround the outside of the 3 × 3 matrix of the first alignment patterns AP101 to AP109 thus formed.
基板SBとブランケットBLとの位置合わせは、第1アライメントマークAM1の四隅に配置された第1アライメントパターンAP111〜AP114と、ブランケットBLに形成された第2アライメントパターンAP2との位置検出結果に基づいて行われる。すなわち、撮像された画像から検出された第1アライメントパターンAP111〜AP114それぞれの重心位置を位置基準として特定される目標位置に、第2アライメントパターンAP2の重心位置を一致させるべく、ステージトップ422を駆動してブランケットBLを移動させる。
The alignment between the substrate SB and the blanket BL is based on the position detection result between the first alignment patterns AP111 to AP114 arranged at the four corners of the first alignment mark AM1 and the second alignment pattern AP2 formed on the blanket BL. Done. That is, the
図10(b)において、「+」マークは、その交点がそれぞれのアライメントパターンの重心位置を示している。同図に示すように、第2アライメントパターンAP2の目標位置は、第1アライメントマークAM1のうち中央部に配置された第1アライメントパターンAP101〜AP109の1つ(ここでは左上隅のパターンAP101)の重心と重なる位置に設定される。したがって、アライメント後にパターン転写のために基板SBとブランケットBLとが密着されると、パターンと同一材料でブランケットBLに形成された第2アライメントパターンAP2は第1アライメントパターンAP101を囲むようにして基板SBに転写される。こうして基板SBに転写された第2アライメントパターンAP2は、転写後にパターン転写位置を目視確認するのに用いることができる。また、後述するように、この実施形態は、転写後の第2アライメントパターンAP2の位置検出結果を次回のアライメント動作時の目標位置設定に反映させる構成となっている。 In FIG. 10B, the “+” mark indicates the barycentric position of each alignment pattern at the intersection. As shown in the figure, the target position of the second alignment pattern AP2 is one of the first alignment patterns AP101 to AP109 (here, the pattern AP101 at the upper left corner) arranged at the center of the first alignment mark AM1. It is set at a position that overlaps the center of gravity. Therefore, when the substrate SB and the blanket BL are brought into close contact for pattern transfer after alignment, the second alignment pattern AP2 formed on the blanket BL with the same material as the pattern is transferred to the substrate SB so as to surround the first alignment pattern AP101. Is done. The second alignment pattern AP2 thus transferred to the substrate SB can be used for visually confirming the pattern transfer position after transfer. Further, as will be described later, this embodiment is configured to reflect the position detection result of the second alignment pattern AP2 after the transfer in the target position setting at the next alignment operation.
目標位置の基準となる第1アライメントパターンAP1は最低1つあれば足りる。ただし、ピントの合わない状態で撮像された画像からの重心位置の検出誤差によるアライメント精度の低下を防止するため、上記のように複数の第1アライメントパターンの位置検出結果から総合的に目標位置を決定することが望ましい。 At least one first alignment pattern AP1 serving as a reference for the target position is sufficient. However, in order to prevent a decrease in alignment accuracy due to a detection error of the center of gravity position from an image captured in an out-of-focus state, the target position is comprehensively determined from the position detection results of the plurality of first alignment patterns as described above. It is desirable to decide.
なお、同一の基板SBに対して複数回のパターン転写が行われる場合があり、各回の転写の度にアライメント動作が必要である。したがって、ブランケットBLから基板SBへの第2アライメントパターンAP2の転写も複数回行われる。このとき、先のパターン転写において基板SBに転写されたアライメントパターンAP2が後のパターン転写に先立つアライメント動作を阻害することがないようにする必要がある。 Note that pattern transfer may be performed a plurality of times on the same substrate SB, and an alignment operation is required for each transfer. Accordingly, the transfer of the second alignment pattern AP2 from the blanket BL to the substrate SB is also performed a plurality of times. At this time, it is necessary that the alignment pattern AP2 transferred to the substrate SB in the previous pattern transfer does not hinder the alignment operation prior to the subsequent pattern transfer.
この実施形態では、第1アライメントマークAM1の外縁に設けられた4個の第1アライメントパターンAP111〜AP114を用いてアライメントを行う一方、これらから離隔した第1アライメントマークAM1の中央部を、第2アライメントパターンAP2の転写先としている。これにより、先のパターン転写において基板SBに転写された第2アライメントパターンAP2が第1アライメントパターンAP111〜AP114の位置検出に影響を与えることが防止されている。 In this embodiment, alignment is performed using the four first alignment patterns AP111 to AP114 provided on the outer edge of the first alignment mark AM1, while the central portion of the first alignment mark AM1 spaced from these is aligned with the second alignment pattern AM1. The transfer destination of the alignment pattern AP2. This prevents the second alignment pattern AP2 transferred to the substrate SB in the previous pattern transfer from affecting the position detection of the first alignment patterns AP111 to AP114.
また、ブランケットBLに担持されている第2アライメントパターンAP2が先に転写済みの第2アライメントパターンと重なって位置検出が行えなくなるのを防止するために、この実施形態では、同一基板SBへの複数回のパターン転写に際して、各回ごとに第2アライメントパターンAP2の目標位置G2t(図9(a))を異ならせる。すなわち、図10(a)に示すように、第1アライメントマークAM1の中央部には計9個の第1アライメントパターンAP101〜AP109が配置されている。そして、図10(b)に示すように、そのうち1つの重心位置が、1回のパターン転写における第2アライメントパターンAP2の目標位置G2tとして用いられる。複数回のパターン転写では、目標位置として用いる第1アライメントパターンが各回ごとに変更される。これにより、ブランケットBL側の第2アライメントパターンAP2と転写済みの第2アライメントパターンとが重なってアライメント精度を低下させることが防止される。この例では1枚の基板に対して9回までのパターン転写が可能である。 In this embodiment, in order to prevent the second alignment pattern AP2 carried on the blanket BL from being overlapped with the previously transferred second alignment pattern and not being able to detect the position, in this embodiment, a plurality of patterns on the same substrate SB are used. At the time of pattern transfer of each time, the target position G2t (FIG. 9A) of the second alignment pattern AP2 is varied for each time. That is, as shown in FIG. 10A, a total of nine first alignment patterns AP101 to AP109 are arranged at the center of the first alignment mark AM1. Then, as shown in FIG. 10B, one of the center positions is used as the target position G2t of the second alignment pattern AP2 in one pattern transfer. In the multiple pattern transfer, the first alignment pattern used as the target position is changed every time. This prevents the second alignment pattern AP2 on the blanket BL side and the transferred second alignment pattern from overlapping and lowering the alignment accuracy. In this example, pattern transfer can be performed up to 9 times on one substrate.
図11は精密アライメント動作の処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理は、図4のステップS9の処理の一部として行われるものである。まず、精密昇降テーブル432により、撮像部43に設けられたCCDカメラ430のピントがブランケットBLのアライメントマーク形成面(上面)に合わせられる(ステップS901)。なお、ブランケットBLは膨潤に起因してその厚みが変動するため、ピント合わせは転写処理の実行の度に行われる必要がある。
FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing of the precision alignment operation. This process is performed as part of the process of step S9 in FIG. First, the focus of the
具体的には、例えば次のようなオートフォーカス(AF)調整動作により、ピント合わせを行うことができる。すなわち、精密昇降テーブル432によりCCDカメラ430を上下方向(Z方向)に動かすことで焦点位置をZ方向に一定ピッチで変更設定しながら、その都度CCDカメラ430による撮像を行う。そして、撮像されるアライメントパターンAP2の画像から、画像コントラストが最大となる位置を算出し、その位置に対物レンズ435の焦点位置を合わせる。なお、4つのCCDカメラ430のピント合わせはそれぞれ個別に行われるが、その処理内容は同一である。
Specifically, focusing can be performed by, for example, the following autofocus (AF) adjustment operation. In other words, the
こうしてピント調整がなされた状態では、各CCDカメラ430の視野には第1アライメントパターンAP1およびこれに対応する第2アライメントパターンAP2が入っており、このうち第2アライメントパターンAP2にピントが合った状態である。各CCD430はそれぞれこの画像を撮像し、画像データを画像処理部65へ送出する(ステップS902)。画像処理部65は、こうして撮像された画像に対し所定の画像処理を行い、画像内における第1および第2アライメントパターンAP1,AP2の位置検出を行う(ステップS903、S904)。具体的にはこれらの重心位置G1m,G2mを検出する。
When the focus adjustment is performed in this way, the first alignment pattern AP1 and the second alignment pattern AP2 corresponding to the first alignment pattern AP1 are included in the field of view of each
上記のようにして第1アライメントパターンAP1の重心G1m、および第2アライメントパターンAP2の重心G2mの位置が検出されると、続いてそれらの間の位置ずれ量を算出する(ステップS905)。ここで算出するべきは、検出された2つのアライメントパターンそれぞれの重心G1m、G2m間の位置ずれ量ではなく、第1アライメントパターンAP1の重心位置G1mから導かれる第2アライメントパターンAP2の適正な重心位置、すなわち目標位置G2tと、実測により検出された第2アライメントパターンAP2の重心位置G2mとの間の位置ずれ量である。 When the positions of the center of gravity G1m of the first alignment pattern AP1 and the center of gravity G2m of the second alignment pattern AP2 are detected as described above, the amount of misalignment between them is subsequently calculated (step S905). What should be calculated here is not the amount of misalignment between the centroids G1m and G2m of the two detected alignment patterns, but the appropriate centroid position of the second alignment pattern AP2 derived from the centroid position G1m of the first alignment pattern AP1. That is, the amount of positional deviation between the target position G2t and the center of gravity position G2m of the second alignment pattern AP2 detected by actual measurement.
なお、XY平面内において基板SBとブランケットBLとの間で生じる位置ずれとしては、X方向およびY方向へのずれだけではなく、捩れ、つまり鉛直軸周りの回転角度が互いに異なるタイプのずれがある。基板SBおよびブランケットBLのそれぞれに設けた1対のアライメントパターンの重心位置の調整では、この鉛直軸周りの回転方向(以下、「θ方向」と称する)へのずれを補正することが難しい。特に一方のアライメントパターンがピントの合わない状態で撮像されているとき、ぼやけた画像から該パターンの回転角度を把握することは困難である。 Note that the positional deviation that occurs between the substrate SB and the blanket BL in the XY plane includes not only deviation in the X direction and Y direction, but also twist, that is, a type of deviation in which the rotation angles around the vertical axis are different from each other. . In the adjustment of the center of gravity position of the pair of alignment patterns provided on each of the substrate SB and the blanket BL, it is difficult to correct the shift in the rotation direction around the vertical axis (hereinafter referred to as “θ direction”). In particular, when one of the alignment patterns is captured in an out-of-focus state, it is difficult to grasp the rotation angle of the pattern from a blurred image.
この実施形態では、基板SBおよびブランケットBLの4隅それぞれに各1対のアライメントマークを設け(図8)、これらを4組の撮像部43で撮像する。そして、これら4組の撮像部43で撮像された画像のそれぞれから求められたX、Yおよびθ方向の位置ずれを平均的に補正するように、ステージトップ422のX、Yおよびθ方向の移動量を総合的に決定する。こうすることで、基板SBとブランケットBLとの高精度な位置合わせを可能にしている。
In this embodiment, a pair of alignment marks is provided at each of the four corners of the substrate SB and the blanket BL (FIG. 8), and these are imaged by the four
アライメントパターンの位置検出結果から求められる位置ずれ量は、X方向、Y方向およびθ方向のそれぞれについて算出される。こうして求められた位置ずれ量が予め定められた許容範囲内にあれば(ステップS906)、基板SBとブランケットBLとの間の位置ずれは無視できるものとして精密アライメント動作を終了する。 The amount of misalignment obtained from the position detection result of the alignment pattern is calculated for each of the X direction, the Y direction, and the θ direction. If the positional deviation amount thus obtained is within the predetermined allowable range (step S906), the positional deviation between the substrate SB and the blanket BL can be ignored, and the precision alignment operation is terminated.
位置ずれ量が許容範囲を超えているとき、これを補正するためのブランケットBLの移動が必要である。続いてそのための移動を行うのであるが、何らかの装置の不具合により位置合わせができない状態となっている可能性もあることを考慮して、位置合わせのための移動のリトライ回数に上限を設定しておく。すなわち、リトライ回数が予め設定された所定回数に達しているときには(ステップS907)、所定のエラー停止処理を実行した上で(ステップS908)、処理を終了する。このエラー停止処理の内容としては、例えば、所定のエラーメッセージを表示して処理自体を完全に中止する、エラーの内容をユーザに報知した上で以後の処理についてユーザの指示を待つ、などが考えられる。ユーザの指示に応じて処理を再開するようにしてもよい。 When the amount of positional deviation exceeds the allowable range, it is necessary to move the blanket BL to correct this. Next, move for that purpose, but considering that there is a possibility that alignment is not possible due to some device malfunction, set an upper limit for the number of movement retries for alignment deep. That is, when the number of retries reaches a predetermined number set in advance (step S907), a predetermined error stop process is executed (step S908), and the process ends. The contents of this error stop process include, for example, displaying a predetermined error message and completely stopping the process itself, informing the user of the error contents, and waiting for the user's instructions for the subsequent processes. It is done. The processing may be resumed according to a user instruction.
一方、所定のリトライ回数に達していなければ(ステップS907)、位置合わせのために必要なブランケットBLの移動量を算出し(ステップS909)、算出された移動量に基づきアライメントステージ42を動作させて(ステップS910)、ステージトップ422とともにブランケットBLの位置を移動させる。この状態で、再び各アライメントパターンの撮像および重心位置の検出を行い、ブランケットBLの再移動が必要か否かの判定を行う(ステップS902〜S906)。これを所定のリトライ回数に達するまで繰り返す(ステップS907)。
On the other hand, if the predetermined number of retries has not been reached (step S907), the amount of movement of the blanket BL necessary for alignment is calculated (step S909), and the
これにより、各CCDカメラ430により撮像される画像のそれぞれにおいて、第1アライメントパターンAP1と第2アライメントパターンAP2との位置関係が、予め設定された関係(例えば、図9(a))と一致する、もしくは該関係からの位置ずれ量が許容範囲内に収まることとなる。こうして基板SBとブランケットBLとの位置合わせ(精密アライメント)が完了する。こうしてアライメント処理が完了した後、ブランケットBLから基板SBへのパターン転写が行われる。
Thereby, in each of the images picked up by each
図12はパターン転写の様子を模式的に示す図である。図12(a)に示すように、上記した精密アライメント動作によって、基板SB表面の第1アライメントマークAM1とブランケットBL表面の第2アライメントマークAM2とが予め設定された所定の位置関係に位置決めされる。その結果、ブランケットBLに担持されたパターンPの基板SBに対する位置が所定位置に位置決めされる。 FIG. 12 is a diagram schematically showing the pattern transfer. As shown in FIG. 12A, the first alignment mark AM1 on the surface of the substrate SB and the second alignment mark AM2 on the surface of the blanket BL are positioned in a predetermined positional relationship by the precision alignment operation described above. . As a result, the position of the pattern P carried on the blanket BL with respect to the substrate SB is positioned at a predetermined position.
そして、図12(b)に示すように、ブランケットBLの周縁部が押さえ部7によって押さえられた状態で、吸着プレート51とブランケットBLとの間に加圧エアーが送り込まれる。これにより両者の間に陽圧が供給され、ブランケットBLの中央部が浮上して基板SBに密着し、ブランケットBLに担持されたパターンが基板SBに転写される。このとき、パターンと同じ材料でブランケットBL表面に形成された第2アライメントマークAM2も、パターンとともに基板SBに転写される。
Then, as shown in FIG. 12B, pressurized air is sent between the
図12(c)に示すように、ブランケットBL全体がそのまま真上(+Z方向)へ移動し基板SBに密着するのが望ましい。これにより、アライメント時の基板SBとパターンPとの位置関係が維持されたまま転写が行われる。しかしながら、図12(d)に示すように、ブランケットBLが浮上する際に水平方向への僅かな変位が生じることがある。つまりブランケットBLが斜め上方向に移動する。このような変位は、パターンPの転写位置ずれの原因となる。 As shown in FIG. 12C, it is desirable that the entire blanket BL is moved directly upward (+ Z direction) and is in close contact with the substrate SB. As a result, transfer is performed while the positional relationship between the substrate SB and the pattern P during alignment is maintained. However, as shown in FIG. 12D, a slight displacement in the horizontal direction may occur when the blanket BL rises. That is, the blanket BL moves obliquely upward. Such a displacement causes a transfer position shift of the pattern P.
図13はアライメント終了時点と転写後とにおけるアライメントパターンの位置関係を示す図である。精密アライメント終了時点で、第2アライメントマークAM2は基板SB上の第1アライメントマークAM1のうち中央部の9個の第1アライメントパターンAP101〜AP109のいずれか(以下では左上隅のパターンAP101とする)と対向しているから、そのままブランケットBLが基板SBに当接することで、第2アライメントマークAM2は当該第1アライメントパターンAP101の周囲を囲むように転写される。 FIG. 13 is a diagram showing the positional relationship of the alignment pattern at the end of alignment and after transfer. At the end of the precision alignment, the second alignment mark AM2 is one of the nine first alignment patterns AP101 to AP109 in the center of the first alignment marks AM1 on the substrate SB (hereinafter referred to as the pattern AP101 in the upper left corner). Since the blanket BL directly contacts the substrate SB, the second alignment mark AM2 is transferred so as to surround the first alignment pattern AP101.
図13(a)〜図13(c)では、左から右に向かって、アライメント完了後の第1アライメントパターンAP101と第2アライメントパターンAP2との位置関係を示す断面図およびその上面図、ならびに転写後の第1アライメントパターンAP101と第2アライメントパターンAP2との位置関係を示す上面図をそれぞれ順番に示している。 13A to 13C, a cross-sectional view and a top view showing the positional relationship between the first alignment pattern AP101 and the second alignment pattern AP2 after completion of alignment, from left to right, and transfer. The top views showing the positional relationship between the first alignment pattern AP101 and the second alignment pattern AP2 are shown in order.
図13(a)に示すように、精密アライメント動作によって第1アライメントパターンAP101と第2アライメントパターンAP2との重心位置を一致させるように位置決めし、そのままブランケットBLが真上に移動して転写が行われれば、転写後においても両アライメントパターンの重心位置は一致したままである。一方、図13(b)に示すように、ブランケットBLが斜め上向きに移動するケースでは、アライメント動作の完了時点で第1アライメントパターンAP101と第2アライメントパターンAP2との重心位置が一致していても、転写後にはそれらがずれてしまうことになる。このことは、基板SBに転写されたパターンPに位置ずれが生じていることを意味する。 As shown in FIG. 13A, the first alignment pattern AP101 and the second alignment pattern AP2 are positioned so as to coincide with each other by the precision alignment operation, and the blanket BL moves as it is to perform transfer. In other words, the positions of the center of gravity of both alignment patterns remain the same even after transfer. On the other hand, as shown in FIG. 13B, in the case where the blanket BL moves obliquely upward, even when the alignment positions of the first alignment pattern AP101 and the second alignment pattern AP2 coincide with each other when the alignment operation is completed. They will be displaced after transfer. This means that a positional shift has occurred in the pattern P transferred to the substrate SB.
そこで、この実施形態では、パターン転写後に、パターンPとともに基板SBに転写された第2アライメントパターンAP2の位置ずれ量Dを検出しておく。そして、次回以降のアライメント動作においては、図12(c)に示すように、アライメント完了時点における第2アライメントパターンAP2の位置を、この位置ずれ量Dに対応する量だけオフセットさせる。すなわち、アライメント動作における目標位置G2tを、パターン転写後の第2アライメントパターンAP2の位置検出結果に基づいて予めオフセットさせておく。こうすることで、転写後の第2アライメントパターンAP2の位置を適正に維持することができ、結果として基板SBへのパターン転写位置を適正に維持することができる。 Therefore, in this embodiment, after the pattern transfer, the positional deviation amount D of the second alignment pattern AP2 transferred to the substrate SB together with the pattern P is detected. In the subsequent alignment operation, as shown in FIG. 12C, the position of the second alignment pattern AP2 at the time of completion of alignment is offset by an amount corresponding to the positional deviation amount D. That is, the target position G2t in the alignment operation is offset in advance based on the position detection result of the second alignment pattern AP2 after pattern transfer. By doing so, the position of the second alignment pattern AP2 after transfer can be properly maintained, and as a result, the pattern transfer position to the substrate SB can be properly maintained.
印刷装置1においては、各部の位置関係を精密に調整することによって、転写工程においてブランケットBLが真上に移動する状態とすることは可能である。しかしながら、温湿度など周囲環境の変化に起因する装置各部の伸縮や、ブランケットBLの膨潤などにより、時間経過とともに水平方向への変位が生じてくることは避けられない。本願発明者らの知見によれば、図13(d)に示すように、アライメント完了時と転写時における第2アライメントパターンAP2の位置ずれ量は時間とともに単調に増加する傾向がある。
In the
この実施形態では、ブランケットBLを基板SBに当接させてパターンPを基板SBに転写した後、ブランケットBLを剥離する前に、制御部6が装置各部を制御して以下に説明する転写後処理を実行することで、基板SBへのパターン転写位置のずれが許容範囲内に収まるようにしている。転写後処理では、転写後の第2アライメントパターンAP2の位置ずれ量を計測しておき、その値が所定の許容最大値Dmax(例えば3μm)を超えたときには、アライメント時の第2アライメントパターンAP2の目標位置を更新設定する。 In this embodiment, after the blanket BL is brought into contact with the substrate SB and the pattern P is transferred to the substrate SB, before the blanket BL is peeled off, the controller 6 controls each part of the apparatus to perform post-transfer processing described below. By executing the above, the shift of the pattern transfer position onto the substrate SB falls within an allowable range. In the post-transfer processing, the amount of positional deviation of the second alignment pattern AP2 after transfer is measured, and when the value exceeds a predetermined allowable maximum value Dmax (for example, 3 μm), the second alignment pattern AP2 during alignment is measured. Update the target position.
なお、目標位置の更新は、次の基板SBに対する精密アライメント動作が開始されるまでに行われればよい。したがって、転写後の第2アライメントパターンAP2の位置計測については、ブランケットBLの剥離後に行われてもよく、また基板SBが印刷装置1から搬出された後、別の計測装置によって行われてもよい。
It should be noted that the target position may be updated before the precise alignment operation for the next substrate SB is started. Therefore, the position measurement of the second alignment pattern AP2 after the transfer may be performed after the blanket BL is peeled off, or may be performed by another measuring apparatus after the substrate SB is unloaded from the
図14は転写後処理を示すフローチャートである。転写後処理では、まずAF調整動作を行い、第1および第2アライメントパターンが担持されている基板SBの表面にCCDカメラ430のピントを合わせる(ステップS921)。この状態で、各CCDカメラ430により撮像を行い、第1アライメントパターンAP101とこれを囲むように転写された第2アライメントパターンAP2の画像を取得する(ステップS922)。続いて、これらのアライメントパターンの重心位置をそれぞれ検出する(ステップS923)。
FIG. 14 is a flowchart showing post-transfer processing. In the post-transfer process, first, an AF adjustment operation is performed to focus the
このときの画像は、第1アライメントパターンAP101および第2アライメントパターンAP2の双方にピントが合った状態で撮像されているため、画像からこれらの重心位置を検出することは比較的容易であり、適宜の画像処理によりこれを行うことができる。例えば、空間周波数の高い成分からまず第2アライメントパターンAP2の位置検出を行い、その結果に基づき第2アライメントパターンAP2に相当する領域をマスクした画像から、第1アライメントパターンAP101の重心位置を検出することができる。 Since the image at this time is captured in a state where both the first alignment pattern AP101 and the second alignment pattern AP2 are in focus, it is relatively easy to detect the position of the center of gravity from the image. This can be done by image processing. For example, the position of the second alignment pattern AP2 is first detected from a component having a high spatial frequency, and the position of the center of gravity of the first alignment pattern AP101 is detected from an image obtained by masking the region corresponding to the second alignment pattern AP2 based on the result. be able to.
次に、検出された両アライメントマークの重心位置間のずれ量Dを求める(ステップS924)。第2アライメントパターンAP2が適正位置に転写されたとき、その重心位置はもともと基板SBに形成されていた第1アライメントパターンAP101の重心位置と一致し、ずれ量Dはゼロとなるはずである。ずれ量Dを許容最大値Dmaxと比較し(ステップS925)、許容最大値Dmaxを超えていれば目標位置の更新設定を行う(ステップS926)。すなわち、そのずれ方向とは反対方向にずれ量Dだけ現在の目標位置からシフトさせた位置に新たな目標位置を設定し、これを次回のアライメント動作における目標位置とする。 Next, an amount of deviation D between the detected gravity center positions of both alignment marks is obtained (step S924). When the second alignment pattern AP2 is transferred to an appropriate position, the position of the center of gravity coincides with the position of the center of gravity of the first alignment pattern AP101 originally formed on the substrate SB, and the shift amount D should be zero. The deviation amount D is compared with the allowable maximum value Dmax (step S925), and if it exceeds the allowable maximum value Dmax, the target position is updated (step S926). That is, a new target position is set at a position shifted from the current target position by a shift amount D in the direction opposite to the shift direction, and this is set as the target position in the next alignment operation.
なお、図13の例では転写時にブランケットBLが(+X)方向に変位するとしているが、変位は(±X)方向、(±Y)方向のいずれにも生じ得る。したがってこれをキャンセルするためには、X方向、Y方向それぞれについてのずれ量Dx、Dyを計測しておく必要がある。そして、これらの二乗和の平方根としてずれ量Dが求められる。 In the example of FIG. 13, it is assumed that the blanket BL is displaced in the (+ X) direction at the time of transfer, but the displacement can occur in either the (± X) direction or the (± Y) direction. Therefore, in order to cancel this, it is necessary to measure the deviation amounts Dx and Dy in the X direction and the Y direction, respectively. And the deviation | shift amount D is calculated | required as the square root of these square sums.
また、前記した同一基板への複数回のパターン転写の場合のように、前後のアライメント動作における第2アライメントパターンAP2の目標位置がもともと異なっているケースでは、後のアライメント動作における目標位置として当初設定されている位置に対して前記ずれ量Dに基づくシフト変更を加えることで、転写時の位置ずれを防止することができる。 Further, in the case where the target position of the second alignment pattern AP2 in the front and rear alignment operations is originally different, as in the case of multiple times of pattern transfer to the same substrate as described above, the target position in the subsequent alignment operation is initially set. By adding a shift change based on the shift amount D to the position that has been transferred, it is possible to prevent a shift in the position at the time of transfer.
このようにすることで、次に行われるアライメント動作では、アライメント時と転写時との間で発生する位置ずれを予め見越した位置に目標位置が設定されて基板SBとブランケットBLとの位置合わせが行われる。そのため、この実施形態では、転写後の基板SBにおけるパターンPの位置を常に適正に維持することができる。より具体的には、転写後のアライメントパターンの位置検出は転写ごとに行われ、その位置ずれ量が予め定められた許容最大値を超えると目標位置の更新が行われる。これにより、基板SBへのパターン転写位置を、予め定められた許容範囲内に安定的に収めることができる。 In this way, in the next alignment operation, the target position is set at a position that anticipates the positional deviation that occurs between alignment and transfer, and the alignment between the substrate SB and the blanket BL is performed. Done. Therefore, in this embodiment, the position of the pattern P on the substrate SB after the transfer can always be properly maintained. More specifically, the position detection of the alignment pattern after transfer is performed for each transfer, and the target position is updated when the amount of positional deviation exceeds a predetermined allowable maximum value. Thereby, the pattern transfer position onto the substrate SB can be stably stored within a predetermined allowable range.
以上説明したように、この実施形態では、ブランケットBLが本発明の「担持体」に相当しており、パターンPが本発明の「被転写物」に相当している。また、転写後の位置ずれ量Dの許容最大値Dmaxが、本発明の「閾値」に相当している。 As described above, in this embodiment, the blanket BL corresponds to the “carrier” of the present invention, and the pattern P corresponds to the “transfer object” of the present invention. Further, the permissible maximum value Dmax of the positional deviation amount D after transfer corresponds to the “threshold value” of the present invention.
また、上記実施形態では、上ステージ部3および下ステージ部5が一体として本発明の「転写手段」として機能しており、特に吸着プレート51が本発明の「担持体保持部」として機能している。また、撮像部43が本発明の「撮像手段」として機能している。また、撮像部43は制御部6とともに本発明の「位置検出手段」としての機能も有している。また、制御部6は、本発明の「目標位置設定手段」としても機能している。そして、画像処理部65およびアライメントステージ42が一体として、本発明の「アライメント手段」として機能している。
In the above embodiment, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、転写後の第2アライメントパターンAP2の位置ずれ量Dが許容最大値Dmaxを超えたときのみ目標位置の更新を行っているが、転写ごとに目標位置の更新を行うようにしても構わない。また、転写後の第2アライメントパターンAP2の位置検出を毎回行うのに代えて、所定の転写回数ごとに、あるいは所定時間ごとに、位置検出およびそれに基づく標位置の更新を行うようにしてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the target position is updated only when the positional deviation amount D of the second alignment pattern AP2 after the transfer exceeds the allowable maximum value Dmax, but the target position is updated for each transfer. It doesn't matter. Further, instead of performing the position detection of the second alignment pattern AP2 after the transfer every time, the position detection and the update of the target position based on the position detection may be performed every predetermined number of times or every predetermined time. .
また例えば、上記実施形態の第1アライメントマークAM1は、1つの基板に対して複数回のパターン転写を可能とするための構成を有しているが、このことは必須の要件ではなく、例えば単一の第1アライメントパターンAP1からなる第1アライメントマークを有する基板を用いる場合にも、本発明を適用することが可能である。 Further, for example, the first alignment mark AM1 of the above embodiment has a configuration for enabling a plurality of times of pattern transfer to one substrate, but this is not an essential requirement. The present invention can also be applied when using a substrate having a first alignment mark made of one first alignment pattern AP1.
また例えば、上記実施形態において示したアライメントマークの形状は一例にすぎず、上記以外に種々のものを採用可能である。ただし、上記したようにピントが合わない状態での撮像結果からでも検出が容易となるよう、アライメントマークの画像が有する空間周波数成分が特徴的であることが望ましい。 Further, for example, the shape of the alignment mark shown in the above embodiment is merely an example, and various other shapes can be employed in addition to the above. However, it is desirable that the spatial frequency component of the image of the alignment mark is characteristic so that detection is easy even from the imaging result in a state where the focus is not achieved as described above.
すなわち、基板SBに形成される第1アライメントマークAM1については、ピントが合わない状態でもその重心位置を精度よく検出することができるように、比較的低い周波数成分を多く含み、かつ重心に対しいくつかの回転角度について点対称な図形であることが好ましい。また、ブランケットBLに形成される第2アライメントマークAM2については、比較的高い周波数成分を多く含み、かつ狭帯域のバンドパスフィルタ処理によって抽出可能な特徴部分を有するものであることが、ノイズに対する耐性を高める上で望ましい。 That is, the first alignment mark AM1 formed on the substrate SB includes a relatively low frequency component so that the position of the center of gravity can be accurately detected even when the focus is not achieved. It is preferable that the figure is point-symmetric with respect to the rotation angle. Further, the second alignment mark AM2 formed on the blanket BL has a relatively high frequency component and has a characteristic portion that can be extracted by a narrow-band bandpass filter process. It is desirable to increase
また、上記実施形態では基板SBおよびブランケットBLの4つの角部の近傍に4組のアライメントマークを形成しているが、アライメントマークの形成個数はこれに限定されず任意である。ただし、鉛直軸周りの位置ずれを適切に補正するためには、異なる位置に形成した複数組のアライメントマークを用いることが好ましく、これらはできるだけ離れた位置にあることがより望ましい。また、各カメラの位置ずれによる誤差を抑えるためには、3組以上のアライメントマークが設けられることが望ましい。 In the above embodiment, four sets of alignment marks are formed in the vicinity of the four corners of the substrate SB and the blanket BL, but the number of alignment marks formed is not limited to this and is arbitrary. However, in order to appropriately correct the positional deviation around the vertical axis, it is preferable to use a plurality of sets of alignment marks formed at different positions, and it is more desirable that these are located as far as possible. In addition, in order to suppress an error due to the positional deviation of each camera, it is desirable to provide three or more sets of alignment marks.
また、上記実施形態では、本発明の転写装置の一実施態様である印刷装置の内部でブランケットBLへのパターニングを行っているが、本発明はこれに限定されず、例えば外部でパターニングが行われたブランケットが搬入されて基板へのパターン転写を行う装置に対しても、好適に適用可能なものである。 Moreover, in the said embodiment, although patterning to blanket BL is performed inside the printing apparatus which is one embodiment of the transfer apparatus of this invention, this invention is not limited to this, For example, patterning is performed outside. The present invention can also be suitably applied to an apparatus in which a blanket is carried and a pattern is transferred onto a substrate.
この発明は、パターンまたは薄膜等の被転写物を担持する担持体と、該パターンを転写される基板との位置合わせを高い精度で行うことが要求される技術分野に好適に適用することができる。 The present invention can be suitably applied to a technical field that requires high-precision alignment between a carrier carrying a transferred object such as a pattern or a thin film and a substrate to which the pattern is transferred. .
3 上ステージ部(転写手段)
4 アライメント部
5 下ステージ部(転写手段)
6 制御部(位置検出手段、目標位置設定手段)
42 アライメントステージ(アライメント手段)
43 撮像部(撮像手段、位置検出手段)
51 吸着ステージ(担持体保持部)
65 画像処理部(アライメント手段)
100 印刷装置(転写装置)
430 CCDカメラ
AM1 第1アライメントマーク
AM2 第2アライメントマーク
AP1 第1アライメントパターン
AP2 第2アライメントパターン
BL ブランケット(担持体)
G2t 目標位置
SB 基板
3 Upper stage (transfer means)
4
6 Control unit (position detection means, target position setting means)
42 Alignment stage (alignment means)
43 Imaging unit (imaging means, position detection means)
51 Suction stage (carrier holding part)
65 Image processing unit (alignment means)
100 Printing device (transfer device)
430 CCD camera AM1 first alignment mark AM2 second alignment mark AP1 first alignment pattern AP2 second alignment pattern BL blanket (carrier)
G2t target position SB board
Claims (13)
第1アライメントマークを表面に形成した前記基板と、前記被転写物および前記被転写物と同一材料で前記被転写物とともに形成した第2アライメントマークを表面に担持する前記担持体とを対向させた状態で近接保持する保持工程と、
前記基板と前記担持体とを相対的に移動させて、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対位置を、予め定められた目標位置に調整するアライメント工程と、
前記アライメント工程で位置が調整された前記基板と前記担持体とを当接させて、前記担持体表面の前記被転写物および前記第2アライメントマークを前記基板に転写する転写工程と、
前記基板に転写された前記第2アライメントマークと前記第1アライメントマークとの相対位置を検出する転写位置検出工程と、
前記転写位置検出工程の結果に基づいて、前記目標位置を更新設定する更新工程と
を備えることを特徴とする転写方法。 In a transfer method for transferring a pattern or a thin film as a transfer object from a carrier supporting the transfer object to a predetermined position on a substrate,
The substrate having the first alignment mark formed on the surface thereof is opposed to the carrier to be transferred and the carrier carrying the second alignment mark formed on the surface with the material to be transferred and the same material as the material to be transferred. Holding step to hold close in the state,
An alignment step of relatively moving the substrate and the carrier to adjust the relative position of the second alignment mark to the first alignment mark to a predetermined target position;
A transfer step in which the substrate whose position is adjusted in the alignment step and the carrier are brought into contact with each other, and the transferred object and the second alignment mark on the surface of the carrier are transferred to the substrate;
A transfer position detecting step of detecting a relative position between the second alignment mark transferred to the substrate and the first alignment mark;
An update step of updating and setting the target position based on the result of the transfer position detection step.
第1アライメントマークを表面に形成した前記基板と、前記被転写物および前記被転写物と同一材料で前記被転写物とともに形成した第2アライメントマークを表面に担持する前記担持体とを近接対向させ、かつ離間させた状態で保持する保持工程と、 The substrate on which the first alignment mark is formed on the surface and the carrier on which the second alignment mark formed on the surface with the material to be transferred and the material to be transferred are made close to each other. And a holding step for holding in a separated state;
前記基板と前記担持体とを相対的に移動させて、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対位置を、予め定められた目標位置に調整するアライメント工程と、 An alignment step of relatively moving the substrate and the carrier to adjust the relative position of the second alignment mark to the first alignment mark to a predetermined target position;
前記アライメント工程で位置が調整された前記基板と前記担持体とを接近させ前記担持体表面の被転写物を前記基板に当接させて、前記担持体表面の前記被転写物および前記第2アライメントマークを前記基板に転写する転写工程と、 The substrate whose position has been adjusted in the alignment step and the carrier are brought close to each other and the transfer object on the surface of the support is brought into contact with the substrate, and the transfer object on the surface of the support and the second alignment A transfer step of transferring a mark to the substrate;
前記基板に転写された前記第2アライメントマークと前記第1アライメントマークとの相対位置を検出する転写位置検出工程と、 A transfer position detecting step of detecting a relative position between the second alignment mark transferred to the substrate and the first alignment mark;
前記転写位置検出工程の結果に基づいて、前記目標位置を更新設定する更新工程と An update step for updating and setting the target position based on the result of the transfer position detection step;
を備えることを特徴とする転写方法。A transfer method comprising:
第1アライメントマークを表面に形成した前記基板と、前記被転写物および前記被転写物と同一材料で前記被転写物とともに形成した第2アライメントマークを表面に担持する前記担持体とを対向させた状態で近接保持し、さらに前記担持体と前記基板とを当接させて前記被転写物および前記第2アライメントマークを前記担持体から前記基板に転写する転写手段と、
前記転写手段により前記基板と前記担持体とが近接保持された状態における、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対的な目標位置を設定する目標位置設定手段と、
前記基板と前記担持体とを相対的に移動させて、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対位置を前記目標位置に調整するアライメント手段と、
前記基板に転写された前記第2アライメントマークと前記第1アライメントマークとの相対位置を検出する位置検出手段と
を備え、
前記目標位置設定手段は、前記位置検出手段による検出結果に基づいて前記目標位置を更新設定する
ことを特徴とする転写装置。 In a transfer device for transferring a pattern or a thin film as a transfer object from a carrier carrying the transfer object to a predetermined position on a substrate,
The substrate having the first alignment mark formed on the surface thereof is opposed to the carrier to be transferred and the carrier carrying the second alignment mark formed on the surface with the material to be transferred and the same material as the material to be transferred. A transfer means for holding the object in proximity and transferring the transferred object and the second alignment mark from the carrier to the substrate by bringing the carrier and the substrate into contact with each other;
Target position setting means for setting a relative target position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark in a state where the substrate and the carrier are held in proximity by the transfer means;
Alignment means for adjusting the relative position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark to the target position by relatively moving the substrate and the carrier;
A position detecting means for detecting a relative position between the second alignment mark transferred to the substrate and the first alignment mark;
The target position setting means updates and sets the target position based on a detection result by the position detection means.
第1アライメントマークを表面に形成した前記基板と、前記被転写物および前記被転写物と同一材料で前記被転写物とともに形成した第2アライメントマークを表面に担持する前記担持体とを近接対向させ、かつ離間させた状態で保持し、さらに前記基板と前記担持体とを接近させ前記担持体表面の被転写物を前記基板に当接させて前記被転写物および前記第2アライメントマークを前記担持体から前記基板に転写する転写手段と、 The substrate on which the first alignment mark is formed on the surface and the carrier on which the second alignment mark formed on the surface with the material to be transferred and the material to be transferred are made close to each other. The substrate and the carrier are brought close to each other and the transfer object on the surface of the support is brought into contact with the substrate to hold the transfer object and the second alignment mark. Transfer means for transferring from a body to the substrate;
前記転写手段により前記基板と前記担持体とが近接保持された状態における、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対的な目標位置を設定する目標位置設定手段と、 Target position setting means for setting a relative target position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark in a state where the substrate and the carrier are held in proximity by the transfer means;
前記基板と前記担持体とを相対的に移動させて、前記第1アライメントマークに対する前記第2アライメントマークの相対位置を前記目標位置に調整するアライメント手段と、 Alignment means for adjusting the relative position of the second alignment mark with respect to the first alignment mark to the target position by relatively moving the substrate and the carrier;
前記基板に転写された前記第2アライメントマークと前記第1アライメントマークとの相対位置を検出する位置検出手段と Position detecting means for detecting a relative position between the second alignment mark transferred to the substrate and the first alignment mark;
を備え、With
前記目標位置設定手段は、前記位置検出手段による検出結果に基づいて前記目標位置を更新設定する The target position setting means updates and sets the target position based on a detection result by the position detection means.
ことを特徴とする転写装置。A transfer device characterized by that.
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